ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сравнение поверхностей при продольном обтекании из "Сравнение поверхностей теплообмена по энергетическим характеристикам Методические указания к курсовому и дипломному проектированию" Задание. По методике В.м. Антуфьева выполнить сопоставление по тепловой эффективности гладкостекной круглой трубы внутреннего диаметра с/ = 21 мм с аналогичной трубой, внутри которой для интенсификации теплоотдачи установлено приспособление в виде закрученной ленты. [c.5] В трубах движется вода при средней температуре = 50 °С, температура стенки трубы /ст = 40 С. Режим движения воды турбулентный. [c.5] Алгоритм расчёта. По данным научно-технической литературы назначают геометрические параметры (при отсутствии в исходном задании) сравниваемых поверхностей применительно к возможным условиям теплообменника. [c.5] Принимают одинаковые значения средней температуры теплоносителя и стенки сравниваемых поверхностей, причем эти значения должны приближенно соответствовать температурному режиму эксплуатации теплообменника. По принятым температурам находят теплофизические свойства теплоносителя. [c.5] Задаются двумя значениями скорости теплоносителя, включающими гидродинамический режим работы теплообменника. [c.6] Выбирают расчётные уравнения в критериальной или параметрической форме для определения коэффициентов теплоотдачи и гидравлического сопротивления сравниваемых поверхностей. [c.6] Вьгаисляют по две пары сопряженных значений коэффициента теплоотдачи а и удельных затрат мощности No на прокачку теплоносителя для каждой поверхности. [c.6] По полученным а к No строят в логарифмических координатах кривые тепловой эффективности сравниваемых поверхностей. [c.6] Линией No = idem, параллельной оси ординат, рассекают кривые тепловой эффективности а =/(Л о) и в точках пересечения находят значения коэффициентов теплоотдачи для каждой поверхности. [c.6] Принимаем скорость воды внутри труб vvi = 1 м/с W2 = 2 м/с. [c.6] Для удобства обозначим гладкостенную трубу как трубу 1, а трубу с винтовой вставкой (рис. 1) в форме закрученной ленты как трубу 2. [c.6] Выполняем последовательно расчёты для указанных поверхностей, предварительно приняв L/d 50. [c.6] В логарифмических координатах по полученным значениям аь Мои аг, N(,2 строим график для трубы 1 (рис. 2). [c.8] Выполняем вставку в трубу из скрученной с относительным шагом 5/ 1 = 5 стальной ленты толщиной 5 = 1 мм высотой 21 мм, равной внутреннему диаметру трубы. Следовательно, ленточный завихритель плотно, без зазора вставляется внутрь трубы. [c.8] Диаметр кривизны осевой линии канала, образуемого стенкой трубы и ленточной вставкой. [c.9] Учитывая, что в нашем конкретном случае сравнение труб по тепловой эффективности вьшолняется при = idem, не имеет смысла корректировать с учетом формулы (8) принятые значения скорости воды wy и м 2. [c.9] Данные этого рисунка наглядно подтверждают энергетическую целесообразность применения для интенсификации теплоотдачи ленточных завихрителей. Коэффициенты теплоотдачи трубы 2 со вставкой из скрученной ленты во всем интервале затрат моищости N больше коэффициентов теплоотдачи трубы 1 с гладкими стенками. [c.11] Количественная сторона эффективности интенсификации теплоотдачи оценивается коэффициентом тепловой эффектршности по уравнению (1) при No = idem. Например, для Л о = 10 Вт/м значение ц/. =a2/aj= 11100/6500 = 1,71. Численные значения ai и аг взяты на рис. 2. Следовательно, за счет использования закрутки потока воды с помощью ленточного завихрителя коэффициент теплоотдачи повысился на 71 % по сравнению с осевым движением воды внутри гладкой трубы. [c.11] Результаты исследования [12] указывают на снижение эффективности интенсификации теплоотдачи ленточными вставками с ростом числа Рейнольдса. Наибольшие эффекты достигаются в переходной зоне и в области начала развитого турбулентного движения при Re (10-ь30) 10 . [c.11] Пример расчета. Теплофизические свойства воздуха при г= 50 °С [10] р = 1,093 кг/м Я, = 2,83-10 Вт/(м-К) V = 17,95-10- м /с Рг = 0,698. [c.13] Вернуться к основной статье