ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Применение движущей силы Л Г для расчета из "Теплопередача и теплообменники" Этот очень частый случай относительно мало рассмотрен в литературе. Исследования Робинсона, Керра, Отмера и их выводы в виде эмпирических уравнений или диаграмм не обеспечивают достаточно точного решения этой задачи. [c.390] Параметры и p относятся к ядру потока смеси. [c.391] В него введены средние параметры пограничного слоя, т. е. и р. пограничного слоя. [c.391] Исследования для onst ата и температур смеси до 100 С проводились в конденсаторе типа труба в трубе , причем охлаждающая вода с почти неизменяющейся температурой текла по внутренней трубе, а паро-воздушная смесь — по кольцевому пространству между трубками. Обозначения величин, применявшиеся авторами работы, были такими G — скорость паро-газовой смеси в фунт/кв. фут сек Р, р . Pi — давление в дюймах рт. ст. M — молярная масса инертных газов. [c.391] Уравнение выведено для О 0,08 фунт/кв. фут сек. [c.391] Эта формула не является обобщенной. Она не учитывает влияния диаметра сечения и специфических характеристик пара или инертного газа. Исследования проводились только для Я onst == 1 ama, поэтому нельзя признать обоснованным введение общего давления в качестве переменной. Кроме того, это уравнение для = 0 дает сл = 0 т. е. неправильные результаты. В таком крайнем случае а , ,л Должно переходить в коэффициент теплоотдачи для газа, не содержащего насыщенного пара в вынужденном потоке, поэтому так как газ, даже совсем лишенный конденсирующегося пара, всегда будет иметь какой-то коэффициент теплоотдачи. Таким образом, применение приведенного уравнения ограничено высоким содержанием пара. [c.391] Сопоставляя расчеты по уравнению Кольборна — Хоугена и по уравнению автора (5-66) для паро-воздущной смеси (рис. 5-5) при температурах от О до 90 С и диаметре трубки, например, 25 мм, получим выражение для коэффициента теплоотдачи. [c.392] Из-за очень большого рассеивания точек, какое мы встречаем на диаграммах Кольборна (до 30%), не представляется целесообразным дальнейшее исправление хода найденной функции, что, в конце концов, формально было бы очень просто. Считаясь с приближенным характером выведенного уравнения (5-66), для проектных расчетов будем снижать полученные значения а на 20—30%. [c.395] Сопротивление ламинарного слоя конденсата часто очень невелико по сравнению с сопротивлением пограничного газового слоя, или а ар во много раз больще а. Этим сопротивлением можно будет пренебречь. Для смесей, богатых паром, сопротивление газового слоя будет малым, а толстый слой конденсата начнет составлять важную часть сопротивления, тогда соотнощение может измениться в обратную сторону. [c.396] Проверка выведенного уравнения (5-53) путем сравнения с исследованиями Кольборна и Хоугена для смеси водяного пара с воздухом позволяет допустить, что это уравнение и для других смесей даст результаты, близкие к практическим после подстановки свойственных данной смеси значений Ссм и других параметров. Но отсутствие экспериментального подтверждения систематическими исследованиями заставляет рассматривать результаты расчетов только как ориентировочные в таких случаях. [c.396] Уравнение (5-53а) не может быть обязательным для паров, содержащих лищь небольшие количества неконденсирующегося газа, так как оно не сопоставлялось с результатами исследований для таких случаев. Правильность уравнения следует ограничить случаями охлаждения холодной водой (с температурой, близкой к температуре окружающей среды), потому что в таких условиях были проведены исследования Кольборна и Хоугена, о которых сказано выше. [c.396] Опыты Чилтона и Кольборна [2] показывают, что примененная зависимость между коэффициентами тепло- и массоотдачи справедлива как для потока в трубках, так и поперечного к трубкам, а также при обтекании плоских поверхностей. Результаты, полученные другими авторами для зернистых насадок, также ее подтверждают. [c.397] Пример 45. Нужно охладить 2100 нм /час газа с объемным составом С02 = 4,7% со = 41,0% Н2 = 49,0% СН4 = 0,8% Мг = 4,5%, насыщенного водяным паром, от температуры 60 до 40 С, в вертикальном холодильнике со 110 трубками 0 25/30 ЛЛ. Общее давление P til ama. Температура стенки равна ЗО С. Дать оценку коэффициента а. [c.397] Определим массовый расход и массовую скорость. [c.397] Определяем критерии Рейнольдса, Прандтля и Нуссельта. [c.398] К сожалению, значения = 104,5 и = 39,3 значительно отличаются друг от друга, чтобы можно было вводить среднее значение без детального рассмотрения этой величины. сильно растет с объемным содержанием пара. [c.399] Следует отметить очень большую изменяемость а. [c.399] В химической аппаратуре этот тип конденсаторов имеет особенно широкое применение. Чаш,е всего целью установки такого аппарата является простое охлаждение газа, а конденсация пара при этом скорее побочный процесс, но тем не менее усложняющий расчет такого охладителя. Рис. 5-8 в достаточной степени поясняет действие аппарата. В этом случае мы можем основываться на выведенных ранее уравнениях для одновременного тепло- и массообмена. Смесь отдает свое тепло орошающей жидкости частично путем теплоотдачи, а в больщей, преобладающей части — путем массоотдачи пара зеркалу жидкости. [c.399] Механизм процесса соответствует задаче, рассмотренной ранее. Но возникают сомнения, можно ли обойти тепловые сопротивления в самом слое воды, которая только на поверхности отбирает тепло. [c.400] В трубчатом конденсаторе конденсат стекал ламинарным потоком по стенке и вследствие именно такого потока слой его представлял сравнительно большое термическое сопротивление, что необходимо учитывать. [c.400] Вернуться к основной статье