Тепловые процессы. Николаева Г.И - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

где Г
1
и Г
2
- симплексы геометрического подобия;
λ
α
lNu
=
- критерий Нуссельта;
(
)
tvgdGr ∆=
β
23
- критерий Грасгофа;
λ
µ
c
=
Pr - критерий Прандтля;
vud
э
=
Re - критерий Рейнольдса;
β – коэффициент объемного расширения, К
-1
;
d – диаметр аппарата, м;
l – геометрический параметр аппарата, м;
c, λ, µ, ν – удельная теплоемкость, коэффициент
теплопроводности, динамическая вязкость, кинематическая
вязкость (Дж/кг°К, Вт/м°К, Па.с, м²/с);
u – скорость потока, м/с;
∆t – разность температур между стенкой и средой.
Критерия Нуссельта в зависимости от состояния
среды и расположения труб для различных теплообменников
определяют по следующим формулам:
7.1. При нагревании или охлаждении в прямых трубах
или каналах без изменения агрегатного состояния:
а) при Re>10000 - турбулентный режим,
25,0
)
Pr
Pr
(
43,0
Pr
9,0
Re021,0
ст
Nu =
; (1.11)
б) при 10000>Re>2320 - переходный период
25,0
)
Pr
Pr
(
43,0
Pr
9,0
Re008,0
ст
Nu =
; (1.12)
в) при Re>2320 - ламинарный режим
25,0
Pr
1,09,0
)(Re17,0
2
ст
P
GrNu =
; (1.13)
7.2. При движении среды в кольцевом канале
теплообменника «труба в трубе»:
11
45,04,08,0
)(PrRe023,0
нв
dDNu = , (1.14)
где D
в
- внутренний диаметр наружной трубы, м;
d
н
- наружный диаметр внутренней трубы, м.
Эквивалентный диаметр d
э
межтрубного пространства
теплообменника «труба в трубе»:
нвэ
dDd
−
=
. (1.15)
7.3. При движении среды в межтрубном пространстве
кожухотрубного теплообменника:
23,06,0
PrRe
э
CdNu = , (1.16)
где С – опытный коэффициент (С=1,72 при наличии
перегородок в межтрубном пространстве; С=1,16 при
отсутствии перегородок);
d
э
=(D
в
2
-nd
н
2
)/( D
в
-nd
н
) - эквивалентный диаметр
межтрубного пространства, м,
где D
в
- внутренний диаметр кожуха теплообменника, м; d
н
-
наружный диаметр трубы, м; n – число труб в теплообменнике.
7.4. При движении теплоносителя в межтрубном
пространстве кожухотрубчатых теплообменников с
сегментными перегородками коэффициент теплоотдачи
рассчитывают по уравнениям:
при
Re ≥1000
25,036,06,0
)PrPr(PrRe24,0
ст
Nu = ; (1.17)
при
Re <1000
25,036,05,0
)PrPr(PrRe34,0
cт
Nu = . (1.17а)
В уравнениях (1.17 и 1.17а) за определяющий
геометрический размер принимают наружный диаметр трубы
теплообменных труб. Скорость потока определяется для
наименьшего сечения межтрубного пространства.
12 
где Г1 и Г2 - симплексы геометрического подобия;                                 Nu = 0,023 Re 0,8 Pr 0, 4 ( Dв d н ) 0, 45 ,           (1.14)
        Nu = αl λ - критерий Нуссельта;
                                                                          где Dв - внутренний диаметр наружной трубы, м;
             (             )
       Gr = d 3 g v 2 β∆t - критерий Грасгофа;                                dн - наружный диаметр внутренней трубы, м.
        Pr = cµ λ - критерий Прандтля;                                            Эквивалентный диаметр dэ межтрубного пространства
        Re = ud э v - критерий Рейнольдса;                                теплообменника «труба в трубе»:
       β – коэффициент объемного расширения, К-1 ;                               d э = Dв − d н .
                                                                                                                        (1.15)
       d – диаметр аппарата, м;
                                                                               7.3. При движении среды в межтрубном пространстве
       l – геометрический параметр аппарата, м;
                                                                          кожухотрубного теплообменника:
       c, λ, µ, ν – удельная теплоемкость, коэффициент
теплопроводности, динамическая вязкость, кинематическая                         Nu = Cd э Re 0,6 Pr 0, 23 ,             (1.16)
вязкость (Дж/кг°К, Вт/м°К, Па.с, м²/с);                                   где С – опытный коэффициент (С=1,72 при наличии
       u – скорость потока, м/с;                                          перегородок в межтрубном пространстве; С=1,16 при
       ∆t – разность температур между стенкой и средой.                   отсутствии перегородок);
       Критерия Нуссельта в зависимости от состояния                                 dэ=(Dв2-ndн2)/( Dв-ndн) - эквивалентный диаметр
среды и расположения труб для различных теплообменников                   межтрубного пространства, м,
определяют по следующим формулам:                                         где Dв - внутренний диаметр кожуха теплообменника, м; dн-
                                                                          наружный диаметр трубы, м; n – число труб в теплообменнике.
       7.1. При нагревании или охлаждении в прямых трубах                        7.4. При движении теплоносителя в межтрубном
или каналах без изменения агрегатного состояния:                          пространстве       кожухотрубчатых              теплообменников   с
       а) при Re>10000 - турбулентный режим,                              сегментными перегородками коэффициент теплоотдачи
                         0,9        0 , 43      Pr 0 , 25
       Nu = 0 , 021 Re         Pr            ( Pr )       ;     (1.11)    рассчитывают по уравнениям:
                                                 ст
                                                                                 при
      б) при 10000>Re>2320 - переходный период                             Re ≥1000      Nu = 0,24 Re 0,6 Pr 0,36 (Pr Prст ) 0, 25 ; (1.17)
                          0,9         0 , 43      Pr 0 , 25                     при
       Nu = 0 , 008 Re           Pr            ( Pr )       ;    (1.12)
                                                   ст                     Re <1000       Nu = 0,34 Re 0,5 Pr 0,36 (Pr Prcт ) 0, 25 .   (1.17а)
      в) при Re>2320 - ламинарный режим                                         В уравнениях (1.17 и 1.17а) за определяющий
       Nu = 0,17 Re        0,9
                                 Gr (   0 ,1     P2 0 , 25
                                                Prст)      ;    (1.13)    геометрический размер принимают наружный диаметр трубы
                                                                          теплообменных труб. Скорость потока определяется для
                                                                          наименьшего сечения межтрубного пространства.
      7.2. При движении среды в кольцевом канале
теплообменника «труба в трубе»:
                             11
                                                                                                               12

Страницы