- •Введение
- •Методика расчета пластинчато-ребристых конденсаторов-испарителей Постановка задачи
- •Исходные данные
- •Вычисление состава смеси в различных сечениях испарителя и конденсатора
- •Вычисление свойств тройной смеси n2–Ar–o2
- •Значения коэффициентов в формулах для вычисления свойств чистых компонентов тройной смеси n2–Ar–o2
- •Тепловой расчет конденсатора-испарителя
- •Расчет опускной системы
- •Алгоритм расчета пластинчато-ребристого конденсатора-испарителя в соответствии с приведенной математической моделью
- •Порядок работы с программой расчета пластинчато-ребристых конденсаторов-испарителей
- •Список литературы
- •ПриложениЕ 1 Текст подпрограммы теплового и гидравлического расчета пластинчато-ребристого конденсатора-испарителя PlRkiCalc
- •ПриложениЕ 2
- •Размеры типовых пакетов пластинчато-ребристых аппаратов, мм
- •Содержание
Тепловой расчет конденсатора-испарителя
Для вычисления температуры двухфазной тройной смеси в различных сечениях испарителя и конденсатора используем единую формулу
, (28)
где
B = – 364,65 x3 – 345,48 x2 – 302,82 x1+ x3 x2 [13,44 – 7,4(x2 – x3) +
+ 2(x2 – x3)2] + x3 x1[93,24 – 58(x1 – x3) + 27(x1 – x3)2] + x2 x1[54,92 –
– 26,1(x1 – x2) + 8(x1 – x2)2] + 5 x1x2 x3;
G = 2,4024 x3 + 2,5086 x2 + 2,8919 x1+ x3 x2[0,084 – 0,0215(x2 – x3) +
+ 0,0103(x2 – x3)2] + x3 x1[0,2864 – 0,157(x1 – x3) + 0,061(x1 – x3)2] +
+ x2 x1[0,194 – 0,086(x1 – x2) + 0,041(x1 – x2)2] + 0,004 x1x2 x3.
Параметры B и ΔG в свою очередь зависят от диапазона температур, в который попадает искомая температура T:
B = B 1 – 7,3 x2, ΔG = G1 + 0,0839 x2 при T < 87,29 K,
B = B 1, ΔG = G1 при 87,29 K < T < 90,19 K;
B = B , ΔG = 0 при 90,19 K < T < 120 K,
где B1 = B – 9,3 x3; G1 = 0,1028 x3.
Для вычисления температур кипения и конденсации по формуле (28) используем подпрограмму temp(p,T,x1,x2) и подпрограмму-функцию tmp(p,B,B1,G,DG). В качестве объемных долей x1 и x2 при этом используем среднеарифметические значения, вычисленные по объемным долям на входе и выходе из конденсатора-испарителя. В качестве усредненного давления в испарителе с учетом влияния столба жидкости используем p= pи+ 0,5g, гдеg – ускорение свободного падения, м/с2. В дальнейших расчетах при определении теплофизических свойств в различных каналах аппарата используемсреднюю температуру в этих каналах.
Температурный напор на стороне конденсации (К) [4]
, (29)
где – кинематическая вязкость, м2/с, – теплопроводность жидкой смеси, Вт/(мК).
Температурный напор на стороне кипения (К) [4]
, (30)
где Mж – массовый расход жидкости на входе в парогенерирующий канал, кг/с, Mж = w0 f .
Здесь f = (b1 – 2b3)(sи – δи)( lи – δи)/sи – площадь поперечного сечения канала кипения; – теплоемкость смеси, Дж/(кгК); Re и ReF – число Рейнольдса и модифицированное число Рейнольдса потока массы от теплообменной поверхности, соответственно
. (31)
Температурный напор в проставочном листе (К)
, (32)
где – коэффициент теплопроводности материала стенки.
Далее приведены общие для конденсатора и испарителя формулы (индексы «к» и «и» опускаем):
коэффициент теплоотдачи (Вт/м2К)
; (33)
параметр ребра канала (м–1)
; (34)
КПД ребра канала
; (35)
площадь рабочей поверхности канала (м2)
; (36)
площадь рабочей поверхности ребер в канале (м2)
; (37)
КПД поверхности канала
; (38)
эффективная площадь поверхности теплоотдачи (м2)
F = Fп п. (39)
Уравнения (28) – (39), записанные для конденсатора и для испарителя, совместно с уравнениями (1) – (3) составляют систему уравнений для вычисления температур, температурных напоров, тепловых потоков и поверхностей конденсатора-испарителя.