Исходные данные.

L, мм	D, мм	h, мм	, мм	hр, мм	р, мм	и мм	0, мм	n
1400	300	18	3	8	2	70	4	8

Схема движения теплоносителей - противоток.

Состав продуктов сгорания

Объемные доли, %
CO2	H2O	N2
10	7	83

Режимные параметры

Начальная температура, К		Массовый расход, кг/час
Продуктов сгорания Tг0	Воздуха Tв0	Продуктов сгорания Gг	Воздуха Gв
800	300	500	800

Примем температуру газов на выходе из теплообменника

К.

Средняя температура газов

К.

По табл. 6 (стр. 28) найдем теплофизические свойства газов среднего состава при температуре 750 К или 477 градусов Цельсия:

• плотность _ср = 0,47364 кг/ м³.

• теплоемкость c_p = 1177,18 Дж/(кг К).

• кинематическая вязкость _ср = м²/с.

• теплопроводность _ср = 0,063622 Вт/(м К).

• число Прандтля Pr = 0,6323

Для корректировки теплофизических характеристик (,  и ) используем графики на рис. 8, 9 и 10 (стр. 29-30). Соответствующие поправки найдем при средней температуре газов 750 К и объемной доле водяных паров 0,07 (7 %, см. исходные данные).

; ; .

Теплоемкость и число Прандтля не корректируются.

С учетом найденных поправок окончательно будем иметь

• c_pг = 1177,18 Дж/(кг К).

• м²/с.

• Вт/(м К).

• кг/ м³.

• Pr_г = 0,6323

Температуру воздуха на выходе из теплообменника приближенно определим из уравнения теплового баланса (1) - стр. 6. Потери тепла в первом приближении примем 5%, а теплоемкость воздуха Дж/(кгК).

Уравнение (1) запишем в виде

.

Отсюда найдем

Округляя, примем

Средняя температура воздуха в теплообменнике

К.

По таблице 5 (стр. 27) найдем теплофизические свойства воздуха при 334 К.

• 1,0569 кг/ м³.

• 1005,4 Дж/(кг К).

• 19,07510^-6 м²/с.

• 0,02906 Вт/(м К).

• 0,69

Теплоотдача в цилиндрическом канале Конвективная составляющая

Средняя скорость движения газов

м/с.

Число Рейнольдса для газов

Режим течения - турбулентный. Для расчета коэффициента теплоотдачи от газов к стенке воспользуемся формулой (46) стр. 17.

Откуда конвективная составляющая коэффициента теплоотдачи от газов к стенке

Вт/(м²К).

Радиационная

составляющая

Объем, занимаемый излучающим газом

м³.

Площадь поверхностей, ограждающих излучающий объем газа

м².

Эффективная толщина излучающего слоя

м.

Парциальные давления компонентов продуктов сгорания

Па.

Па.

Соответствующие величины

мПа (1,685 смата).

мПа (2,407 смата).

По графикам (рис. 4 , рис. 5) стр. 20-21 находим

По графику (рис.6) стр. 22

Для определения поправки предварительно вычислим

мПа.

По графику (рис. 7) стр. 22

Эффективная степень черноты газового объема

По таблице 6 (стр. 8 «Задания и методические ...») степень черноты материала стенки трубы

Приведенная степень черноты

В первом приближении температуру стенки внутренней трубы теплообменника T_вн примем как среднее значение между температурой газа T_{г ср} и температурой воздуха T_{в ср}

Плотность теплового потока излучением

1885,5 Вт/м²

Коэффициент теплоотдачи излучением

Вт/(м²К).

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке (суммарный)

Вт/(м²К).