N - кинематическая вязкость метана (Прил. 4)
r - плотность газа при давлении . Определяется по уравнению Клапейрона:
,
где: - молекулярная масса метана СН4.
- температура газа, K.
Определяем критерии Нуссельта для газа по уравнениям (6), (7), (8), (9), в зависимости от режима движения газа в трубах.
7. Определяем коэффициент теплоотдачи внутреннего теплоносителя:
,
где - коэффициент теплопроводности газа при средней температуре и давлении
. (Прил.5)
8. Определяем режим движения холодного теплоносителя по критерию Рейнольдса для воздуха:
,
Где w - скорость воздуха в узком сечении
- эквивалентный диаметр, принемается равным наружному диаметру трубки.
- кинематическая вязкость воздуха при средней температуре,
м2/с [3].
9. Определяем скорость воздуха в узком сечении:
,
где - коэффициент, зависящий от типа аппарата и коэффициента оребрения,
выбирается из табл. 3.2. [4];
- объемный расход воздуха, .
r - плотность воздуха при средней температуре, [3].
Таблица 3.2.
Значения коэффициента А
Коэффициент оребрения | Коэффициент А | |||
Расход воздуха вентилятора, .103 | ||||
290 | 564 | 600 | 672 | |
14,6 | 0,074 | - | - | - |
21,2 | - | 0,094 | 0,095 | 0,105 |
10. Определяем критерий Нуссельта по уравнению Э.Р. Карасиной:
где - наружный диаметр ребер,
- высота ребра,
- шаг ребер,
11. Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности :
где - коэффициент теплопроводности воздуха при средней температуре, ;
|
|
- эквивалентный диаметр, равный наружному диаметру трубок, несущих оребрение,
12. Определяем приведенный коэффициент теплоотдачи ребристой поверхности:
где - коэффициент эффективности поверхности теплообмена, определяемый по формуле (10);
Значения гиперболического тангенса приведены в прил. 6.
- площадь ребер, м2,
где - количество ребер на 1 погонный метр трубы;
- толщина ребра, м;
- площадь трубы, свободной от ребер, м
13. Вычисляем коэффициент теплопередачи:
.
14. Из уравнения теплопередачи определяем площадь теплообмена:
;
15.Сравниваем расчетное значение со значением площади по оребренным трубам выбранного аппарата. В случае расхождения расчетного значения с исходным более 5% повторяем расчет до достижения сходимости результатов с заданной точностью. Для этого подбираем второе значение температуры , а при необходимости третье и т.д.
4.ГИДРАВЛИЧЕСКИЙРАСЧЕТАВО
После проведения теплового расчета необходимо определить затраты мощности на прокачку теплоносителя по трубам. При движении газа по трубам часть мощности расходуется на преодоление линейных и местных гидравлических сопротивлений. Линейное сопротивление или сопротивление трения определяется по формуле Дарси:
|
|
где - коэффициент сопротивления трения по длине трубы;
- длина трубы;
- внутренний диаметр трубы;
- скорость движения теплоносителя;
- плотность теплоносителя.
Коэффициет сопротивления различных режимов движения жидкости определяется по формулам:
Для ламинарного режима движения, когда :
.
Для турбулентного режима движения, если :
.
Для режима движения, когда > ,
.
При движении по шероховатым трубам, когда 2320<Re<Reкр ,
где Re=568 ;
- абсолютная шероховатость труб.
Местные сопротивления обусловлены наличием вентилей, задвижек, сужений, расширений, поворотов. Потери напора в местных сопротивленях определяются по формуле:
,
где -коэффициент местных сопротивлении.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1536; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!