Тепловой поток, переданный одним ребром

; (2Д.1)

, (2Д.2)

где t_o – температура окружающей среды;

u – периметр ребра;

λ – коэффициент теплопроводности;

f – площадь поперечного сечения.

Если (длинное ребро), тогда :

. (2Д.3)

Лекция 3Д

Теплоотдача при плёночной конденсации сухого насыщенного водяного пара с учётом волнового движения

Число Рейнольдса для плёнки конденсата:

, (3Д.1)

где – средняя скорость на расстоянии x;

δ – толщина плёнки;

– кинематическая вязкость;

– динамическая вязкость;

М – массовый расход конденсата, приходящийся на единицу широты плоской стенки или на единицу периметра трубы, ;

– средняя плотность теплового потока;

r – теплота конденсации или парообразования;

l – длина трубки или стенки;

– средний коэффициент теплоотдачи.

– температура насыщения;

t_c – температура стенки.

Если , то для вертикальной стенки, трубы применяют формулу Д.А. Лабунцова:

; (3Д.2)

; (3Д.3)

, (3Д.4)

где индекс "ж" – жидкость, конденсат;

индекс "п" – пар;

индекс "с" – стенка (вязкость и теплопроводность при температуре стенки).

При и для воды и можно принять .

Средний коэффициент теплоотдачи при смешенном (ламинарном и турбулентном) течении плёнки на вертикальной стенке (трубе) при , :

, (3Д.5)

где – находят по формуле (3Д.3);

, значение примерно равно 1.

При конденсации на одиночной горизонтальной трубе:

; (3Д.6)

; (3Д.7)

, (3Д.8)

где R – радиус трубы.

Формула (3Д.6) справедлива при выполнении двух условий:

• ;

• , σ – коэффициент поверхностного натяжения, d – наружный диаметр трубы.

Для встречающихся на практике случаев эти два условия обычно выполняются и течение ламинарное.

При конденсации водяного пара на трубных пучках учитывают следующую особенность: в пучках горизонтальных труб конденсат с верхних рядов стекает на нижние. Происходит утолщение плёнки и снижение коэффициента теплоотдачи. Приближенно это учитывается формулой Д.А. Лабунцова, [6]:

; (3Д.9)

, (3Д.10)

где R – радиус трубки в пучке;

n – число трубок в пучке.

Средний коэффициент теплоотдачи при конденсации пара внутри трубы при турбулентном течении:

, (3Д.11)

где α_к – коэффициент теплоотдачи однофазной жидкости (конденсата), расход которой равен расходу пароводяной смеси;

индекс "см" – смесь воды и пара.

, (3Д.12)

где – массовое расходное паросодержание;

M_п – массовый расход пара;

M_см – массовый расход смеси.

Другие расчётные формулы – в [1].

Cписок использованной литературы

1. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача: Учебник для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоиздат, 1981. – 416 с.

2. Краснощёков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче: учеб. пособие для вузов. – 4-е изд. перераб. – М.: Энергия, 1980. – 288 с.

3. Милн-Томсон Л.М., Комри Л.Дж. Четырехзначные математические таблицы. – М.: Физматгиз, 1961. – 241 с.

4. Цветков Ф.Ф., Григорьев Б.А. Тепломассообмен: учеб. пособие для вузов. 3-е изд., стереот. – М.: Издательский дом МЭИ, 2006. – 550 с.

5. Абузова Ф.Ф. Тепломассообмен (основы конвективного тепломассообмена). – Уфа: Изд-во УГНТУ, 1995. – 69 с.

6. Кутателадзе С.С., Леонтьев А.И. Тепломассообмен и трение в турбулентном пограничном слое. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 319 с., илл.

7. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. – М.: Физматгиз, 1962. – 479 с.

8. Хинце И.О. Турбулентность. – М.: Физматгиз, 1963. – 680 с.

9. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. – М.: Наука, 1969. – 744 с.

10. Абузова Ф.Ф. Поверочный тепловой расчёт теплообменного аппарата. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 1998. – 18 с.

11. Абузова Ф.Ф., Репин В.В. Расчёт теплообменника и выбор термодинамически совершенной компоновки. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 1995. – 36 с.

12. Теория тепломассообмена. Под ред. Леонтьева А.И. – М.: Высшая школа, 1979, 496 с., илл.