Определение коэффициента теплоотдачи

Как известно коэффициент теплообмена a можно определить из критериального уравнения:

Nu= С·Re^m·Prⁿ·Gr^k (Р_rж / Р_rc) ^0,25, (7)

где , число Нуссельта, определяет интенсивность теплообмена;

α= Nu*l/

α₁= 5,84* 0,2/0,017=68,70

α₂₌ 6,41* 0,2/0,057=22,49

, число Рейнольдса, характеризует режим движения теплоносителя;

Re₁= 3*0,2/60,4:1000000=0,6:0,0000604=9933

Re₂=1,2*0,2/27,15:1000000=0,24:0,0000271=8856

число Грасгофа, выражает влияние на теплоотдачу гравитационных сил и температурного расширения;

G_r1= 0,00025* 9,8*0,2³*153,63:60,4*10^-6= 4985,34

G_r2= 0,00025* 9,8*0,2³*169,17:27,15*10^-6=12235

, число Прандтля, характеризует влияние на теплоотдачу физических свойств теплоносителя;

P_r1в= 400+150/2=275=0,645

Р_r2г. =95+70/2=82,5=0,705

(Р_rж / Р_rc) ^0,25 = отношение учитывает изменение свойств теплоносителя по толщине пограничного слоя.

Постоянная С и показатели m,n,k определяются экспериментально на моделях геометрического и физического подобия.

Средний по длине трубы коэффициент теплоотдачи при вынужденном ламинарном течении в прямых гладких трубах можно рассчитать по формуле

Nu= 0,15Re^0,33·Pr^0,33(Gr·Pr)^0,1·(Рr _ж / Рr _с)^0,25·ε_l, (8)

Nu₁= 0,15*9933^0,33*0,645^0,33(4985,34*0,645)^0,1* (0,645/0,705)^0,25*1=961,01^0,33(3515,54)^0,1*0,914^0,25*1=5,84

Nu₂=0,15*8856^0,33*0,705^0,33(12235*0,705)^0,1*(0,645/0,705)^0,25*1=6,41

Здесь и в дальнейшем индексы "ж" и "с" означают, что физические параметры, входящие в числа подобия берутся при среднемассовой температуре жидкости t_ж или средней температуре стенки t_с.

где l- теплопроводность теплоносителя при его средней температуре, Вт/(м К), (Приложение А и Б).

d- характерный линейный размер, м; если теплоноситель течет внутри труб- это внутренний диаметр трубы d_вн; если теплоноситель течет в межтрубном пространстве вдоль труб- это эквивалентный диаметр межтрубного сечения d_э = (1,0…1,5)d_н;

d_н- наружный диаметр трубы, м.; если теплоноситель течет в каналах не круглого сечения, d=d_э.

n- кинематическая вязкость теплоносителя при его средней температуре, м²/с (приложения А и Б);

u- скорость движения теплоносителя, м/с;

ε _l - коэффициент, характеризующий влияние начального участка на среднюю теплоотдачу принимается по Приложению В.

Дата добавления: 2015-08-18