ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
где Pr
ж2
и Pr
с2
– значения критерия Прандтля при температурах t
ж2
и t
с2
, соответственно; ε
l
– поправочный множитель, учи-
тывающий влияние начального участка трубы. Для труб, длина которых более двадцати диаметров, ε
l
= 1. Значения Pr
ж2
и
Pr
с2
находим интерполированием по формуле (16)
65,542,502,7Pr
)30(30/)20(28,4)20(30/)4,28(30
ж2
=⋅=
−−−−
;
55,255,298,2Pr
)60(70/)60(69,9)60(70/)9,69(70
с2
=⋅=
−−−−
.
Определяем значение числа Нуссельта по формуле (18)
()
216155,2/65,565,531850021,0Nu
25,0
43,08,0
2
=⋅⋅⋅⋅= ,
после чего находим значение коэффициента теплоотдачи [2]
d
22
2
Nu λ
=α
, (19)
где λ
2
находим линейным интерполированием по формуле (12):
λ
2
= 0,599 + (28,4 – 20) / (30 – 20) ⋅ (0,618 – 0,599) = 0,615 Вт/(м ⋅ К).
Рассчитываем α
2
по формуле (19):
7814
017,0
615,0216
2
=
⋅
=α Вт/(м
2
⋅ К).
Рассчитываем теперь значение коэффициента теплопередачи k в первом приближении, определив предварительно по
[4, с. 235, табл. 2] значение коэффициента теплопроводности для меди при t
c ср
= 59,9 °С: λ
ст
= 394 Вт/(м ⋅ К). Тогда по фор-
муле (14) находим
2,3697
7814
1
394
001,0
7,7144
1
1
=
++
=
k Вт/(м
2
⋅ К).
При таком значении k удельный тепловой поток
q = k∆t
ср
= 3697,2 ⋅ 82,9 = 3,06 ⋅ 105 Вт/м
2
.
Рассчитаем теперь значения t
с1
и t
с2
во втором приближении [2]:
4,68
7,7144
1006,3
3,111
5
1
ж11c
=
⋅
−=
α
−=
q
tt
°С;
5,67
7814
1006,3
4,28
5
21
cр ж22c
=
⋅
+=
α
+=
q
tt
°С.
Именно с этими величинами теперь следует определить во втором приближении значения α
1
, α
2
, k и q, а далее t
c1
и t
c2
в третьем приближении и уж потом сравнить полученные результаты. Если они отличаются от результатов предыдущего при-
ближения менее чем на 5 %, то приближения можно прекратить и рассчитать необходимую поверхность теплообмена по формуле
q
Q
F
=
и далее длину трубок
dZ
F
L
π
=
.
Все остальные приближения, начиная третьего, выполняются аналогично, но их дальнейший расчет нами не проводит-
ся.
Приводим результаты расчетов в форме сводной таблицы (табл. 2).
2. Результаты расчета конденсатора
Приближения
№ п/п Параметры задачи
1 2
1
t
11
, °C
111,3
2
t
12
, °C
111,3
3
t
21
, °C
18
4
t
22
, °C
38,8
5 w
1
, м/с 0
6 w
2
, м/с 1,6
7
t
c1
, °C
69,9 68,4
8
t
c2
, °C
69,9 67,5
9
α
1
, Вт/(м
2
⋅ К)
7144,7 7096
10
α
2
, Вт/(м
2
⋅ К)
7814 7734
