1   2   3   4   5   6   7   8
Ім'я файлу: RGR_temperatura_ta_napruzhennya_Avtosokhranenny_4_5_6_7_8_9_10_1
Розширення: docx
Розмір: 1186кб.
Дата: 26.05.2020
скачати
Пов'язані файли:
угода_2023_НОВА_.doc

11.2.2 Розрахунок критерію Нуссельта

За додатком Д визначаємо критерій Прандтля при = 63 0С: Prрід = 2,98+ ; при = 83 0С: Prc = 2,21+

Обчислюємо критерій Нуссельта за формулою (11,1)

.

11.3 Визначення середнього за довжиною труби коефіцієнта тепловіддачі

Середній за довжиною труби коефіцієнт тепловіддачі встановлюється за допомогою формули 1

. (11.2)

Тоді . (11.3)

Визначаємо за додатком Д при температурі = 39 0С коефіцієнт теплопровідності води рід:рід =65,9+ =66,17·10 -2 Вт/(м·0С).

Середній за довжиною труби коефіцієнт тепловіддачі дорівнює

Вт/(м2·0С).

11.4 Знаходимо кількість теплоти, що передається за одиницю часу від стінки труби до води

Розраховуємо довжину труби

l /dвн = 100 l = 100·60·10 -3=6м.

Обчислюємо кількість теплоти, яка передається за одиницю часу від стінки труби до води, за формулою:



Q = 8136,451·( 83-63 )·3,14·60·10 -3·8.4=257659,1 Вт.

Відповідь: = 8136,451 Вт/(м2·0С); Q = 257659,1 Вт.
ЗАДАЧА 13

Шахматний пучок із 10 рядів труб обтікається ззовні поперечним потоком димових газів (13% СО2,11% Н2О). Зовнішній діаметр труб dзов = 30 мм; поперечний крок труб s1 = s2 = 2·dзов; поздовжній крок труб s2 = s1 = 2·dзов; середня швидкість потоку у вузькому перерізі пучка w = 9,7м/с; температура димових газів: перед пучком tг1 = 1300 0С, після пучка tг2 = 870 0С; розрахункова температура зовнішньої поверхні пучка труб tс = 615 0С. Забрудненням труб нехтуємо.

Визначити: середній коефіцієнт тепловіддачі конвекцією від поперечного потоку димових газів до шахматного пучка труб , Вт/(м2·0С); густину теплового потоку внаслідок тепловіддачі конвекцією qк, Вт/м2.

РОЗВ¢ЯЗОК

13.1 Визначення критерію Нуссельта

13.1.1 Теоретичні передумови

Розрахунок критерію Нуссельта при поперечному обтіканні димовими газами пучка труб із чистою поверхнею (для третього та всіх наступних рядів труб у пучку) виконується за формулою, наведеною в [1]:

- для шахматного пучка труб (при 103 £ Reг £ 105)

, (13.1)

де es- поправковий коефіцієнт, який ураховує вплив відносних кроків:

для шахматного пучка труб при s1/s2< 2 es = (s1/s2)1/6; при s1/s2 ³ 2 es = 1;

індекс г показує, що фізичні якості димових газів визначаються при середній температурі димових газів tг, яка розраховується за формулою

tг = 0,5·( tг1 + tг2 ) , (13.2)

де tг1 - температура димових газів перед пучком труб, 0С;

tг2 - температура димових газів після пучка труб, 0С.

Критерій Рейнольдса розраховується за формулою

. (13.3)

13.1.2 Визначення критерію Рейнольдса

Обчислюємо середню температуру димових газів за формулою (13.2)

tг = 0,5·( 1300+870 ) =1085 0С.

Знаходимо за додатком В при температурі tг = 1085 0С кінематичний коефіцієнт в’язкості димових газів nг: nг= 174,3+ =193,68·10 -6 м2/с.

Розраховуємо критерій Рейнольдса за формулою (13.3)

.

13.1.3 Обчислення критерію Нуссельта

Оскільки 103 < Reг < 105 , то критерій Нуссельта для третього ряду шахматного пучка труб розраховуємо за формулою (13.1).

Знаходимо за додатком В при температурі tг =1085 0С критерій Прандтля: Prг = 0,58+ =0,57915.

Визначаємо поправковий коефіцієнт es :s1/s2 = 2·dзов / 2·dзов = 1< 2 Þ es = 11/6 = 1.

= 0,41·1502,47 0,6 ·0,579150,33 ·1 = 27,58

13.2 Розрахунок середнього коефіцієнта тепловіддачі конвекцією від димових газів до третього ряду шахматного пучка труб

Середній коефіцієнт тепловіддачі конвекцією від димових газів до третього ряду пучка труб визначається за допомогою формули

. (13.4) Тоді . (13.5)

Знаходимо за додатком В при температурі tг=1085 0С коефіцієнт теплопровідності димових газів lг : lг= 10,9+ = =11,6225·10-2 Вт/(м·0С).

Вт/(м2·0С).

13.3 Визначення середнього коефіцієнта тепловіддачі конвекцією від димових газів до шахматного пучка труб

Середній коефіцієнт тепловіддачі конвекцією від димових газів до шахматного пучка труб обчислюється за формулою

, (13.6)

де n - кількість рядів у пучку труб;

- середній коефіцієнт тепловіддачі конвекцією від димових газів до першого ряду пучка труб, Вт/(м2·0С); для шахматного та коридорного пучків труб =64,11 Вт/(м2·0С);

- середній коефіцієнт тепловіддачі конвекцією від димових газів до другого ряду пучка труб, Вт/(м2·0С); для шахматного пучка труб = =74,8 для коридорного пучка труб .

Тоді середній коефіцієнт тепловіддачі конвекцією від димових газів до шахматного пучка труб визначається за формулою (13.6)

Вт/(м2·0С).

13.4 Обчислення густини теплового потоку внаслідок тепловіддачі конвекцією

Розраховуємо густину теплового потоку внаслідок тепловіддачі конвекцією за формулою

qк . (13.8) qк Вт/м2.

Відповідь: = 99,3693 Вт/(м2·0С); qк = 46703,618 Вт/м2.



3АДАЧА 15

Шахматний пучок із 10 рядів труб обтікається ззовні поперечним потоком димових газів (13% СО2,11% Н2О). Зовнішній діаметр труб dзов = 30 мм; поперечний крок труб s1 = 2·dзов; поздовжній крок труб s2 = 2·dзов; середня швидкість потоку у вузькому перерізі пучка w =9,7 м/с; температура димових газів: перед пучком tг1 = 1300 0С, після пучка tг2 = 870 0С; розрахункова температура зовнішньої поверхні пучка труб tс = 615 0С. Забрудненням труб нехтуємо.

Визначити:

- густину теплового потоку внаслідок випромінювання qвип, Вт/м2;

- середній коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням від поперечного потоку димових газів до шахматного пучка труб , Вт/(м2·0С);

- середній коефіцієнт тепловіддачі від поперечного потоку димових газів до шахматного пучка труб , Вт/(м2·0С);

- густину теплового потоку (сумарну) від поперечного потоку димових газів до шахматного пучка труб q, Вт/м2.

Урахувати, що загальний тиск димових газів Р = 99500 Па; ступінь чорноти поверхні труб eс = 0,8.

РОЗВ¢ЯЗОК

15.1 Установлення ступеня чорноти СО2 та Н2О (при середній температурі димових газів tг)

Визначаємо середню довжину шляху променя у міжтрубному просторі за формулою,

, (15.1)

де dзов - зовнішній діаметр труб, м

s1 - поперечний крок труб, м;

s2 - поздовжній крок труб, м.

м.

Розраховуємо парціальний тиск СО2 і Н2О за формулою

, (15.2)

де rі - об¢ємна частка і-го компонента у складі димового газу;

Р - загальний тиск димових газів, Па.

Па.

Па.

Па·м.

Па·м.

Для встановлення ступеня чорноти СО2 та Н2О (при tг) за графіками, наведеними в [1-3], використовуємо:

- середню температуру димових газів tг = 1085 0С;

- значення добутків , .

Ступінь чорноти СО2 (при tг) .

Ступінь чорноти Н2О (при tг) .

15.2 Визначення ступеня чорноти димових газів

Ступінь чорноти димових газів розраховується за формулою

. (15.3)

Для знаходження поправкового коефіцієнта bза графіками, вміщеними в [1,2], використовуємо значення та : b = 1.

.

15.3 Установлення поглинальної здатності димових газів

Поглинальна здатність димових газів обчислюється за формулою

, (15.4)

де - ступінь чорноти СО2 (при tс);

- ступінь чорноти Н2О (при tс).

Для визначення величин , за графіками, поданими в [1-3], використовуємо: розрахункову температуру зовнішньої поверхні пучка труб tс=580 0С; значення добутків , . Ступінь чорноти СО2 (при tс) . Ступінь чорноти Н2О (при tс) .

.

15.4 Обчислення густини теплового потоку внаслідок випромінювання

Розраховуємо густину теплового потоку внаслідок випромінювання за формулою, наведеною в [1],

, (15.5)

де eс - ступінь чорноти поверхні труб;

с0 - коефіцієнт випромінювання абсолютно чорного тіла;

с0 = 5,67 Вт/(м2·К4);

eг - ступінь чорноти димових газів.

Вт/м2.

15.5 Визначення середнього коефіцієнта тепловіддачі випромінюванням

Розраховуємо середній коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням за формулою

. (15.6)

Вт/(м2·0С).

15.6 Обчислення середнього коефіцієнта тепловіддачі від поперечного потоку димових газів до шахматного пучка труб

Визначаємо середній коефіцієнт тепловіддачі від поперечного потоку димових газів до шахматного пучка труб за формулою

= + , (15.7)

де - середній коефіцієнт тепловіддачі конвекцією від поперечного потоку димових газів до шахматного пучка труб, Вт/(м2·0С);

- середній коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням від поперечного потоку димових газів до шахматного пучка труб, Вт/(м2·0С).

= 102,608 + 15,633 = 118,241 Вт/(м2·0С).

15.7 Розрахунок густини теплового потоку (сумарної) від поперечного потоку димових газів до шахматного пучка труб

Обчислюємо густину теплового потоку (сумарну) від поперечного потоку димових газів до шахматного пучка труб за формулою

q= qк + qвип (15.8)

або q= ·( tг - tc), (15.9)

де qк - густина теплового потоку внаслідок тепловіддачі конвекцією, Вт/м2;

qвип - густина теплового потоку внаслідок випромінювання, Вт/м2;

- середній коефіцієнт тепловіддачі від поперечного потоку димових газів до шахматного пучка труб, Вт/(м2·0С);

tг - середня температура димових газів, 0С;

tс - розрахункова температура зовнішньої поверхні пучка труб, 0С.

q= 41556,24+6331,328= 47887,568 Вт/м2;

q= 118,241·( 925-520 ) = 47887,605 Вт/м2 .

Відповідь: qвип =6331,328Вт/м2; =15,633 Вт/(м2·0С); = =118,241Вт/(м2·0С); q= 47887,568 (47887,605) Вт/м2.

1   2   3   4   5   6   7   8

скачати

© Усі права захищені
написати до нас