Выбор и расчет теплообменников. Виноградов С.Н - 71 стр.

UptoLike

Рубрика: 

25.0
ст
4.08.0
Pr
Pr
PrRe023.0Nu
=
(3.2)
где критерий Прандтля, рассчитанный при температуре стенки.
Определяющим размером в критериях и является эквивалентный
диаметр трубы, определяющей температурой, при которой рассчитывают
физические свойства среды, — средняя температура теплоносителя. Пределы
применимости уравнения:
ст
Pr
Re Nu
64
10510Re
÷=
1006.0Pr
÷
=
50
d
L
Для изогнутых труб (змеевиков) значение
α
, умножают на поправку
)
D
d
54.31(
зм
+=
αα
где внутренний диаметр трубы змеевика; диаметр витка
змеевика.
d D
22.1.2. При и
4
10Re2300 <<
5
108PrGr
<
приближенное значение
коэффициента теплоотдачи можно определить по графику, приведенному в [6].
22.1.3. В ламинарном режиме (
2300Re
) возможны два случая:
а) при значениях
5
105PrGr
, когда влияние свободной конвекции
можно не учитывать, коэффициент теплоотдачи для теплоносителя,
движущегося в трубах круглого сечения, определяют с помощью уравнений
12
L
d
PrRe >
14.0
ст
3
1
L
d
PrRe61.1Nu
=
μ
μ
(3.3)
12
L
d
PrRe
14.0
ст
66.3Nu
=
μ
μ
(3.4)
где
ст
μ
вязкость теплоносителя при температуре стенки;
б) при значениях
5
105PrGr
> наступает так называемый вязкостно-
гравитационный режим, при котором влиянием свободной конвекции
пренебречь нельзя. В этом режиме на теплоотдачу существенно влияет
взаимное направление вынужденного движения и свободной конвекции; ряд
формул приведен в работах [5, 6]. Коэффициент теплоотдачи при вязкостно-
гравитационном режиме течения приближенно можно определить по
уравнению [7]
71
                                        0.25
                               ⎛ Pr ⎞
     Nu = 0.023 Re 0.8 Pr 0.4 ⎜⎜    ⎟⎟                   (3.2)
                                 Pr
                               ⎝ ст ⎠
     где Prст — критерий Прандтля, рассчитанный при температуре стенки.
Определяющим размером в критериях Re и Nu является эквивалентный
диаметр трубы, определяющей температурой, при которой рассчитывают
физические свойства среды, — средняя температура теплоносителя. Пределы
применимости уравнения:
                                                    L
     Re = 104 ÷ 5 ⋅ 106 Pr = 0.6 ÷ 100                ≥ 50
                                                    d
     Для изогнутых труб (змеевиков) значение α , умножают на поправку
                        d
     α зм = α (1 + 3.54 )
                        D
     где d — внутренний диаметр трубы змеевика; D —диаметр витка
змеевика.
                                    4                      5
     22.1.2. При 2300 < Re < 10 и Gr Pr < 8 ⋅ 10 приближенное значение
коэффициента теплоотдачи можно определить по графику, приведенному в [6].
     22.1.3. В ламинарном режиме ( Re ≤ 2300 ) возможны два случая:
                                         5
     а) при значениях Gr Pr ≤ 5 ⋅ 10 , когда влияние свободной конвекции
можно не учитывать, коэффициент теплоотдачи для теплоносителя,
движущегося в трубах круглого сечения, определяют с помощью уравнений
                                                          1
                                                                    0.14
           ⎛d⎞                          ⎡       ⎛          μ ⎞
                                                     d ⎞⎤ 3 ⎛
     Re Pr ⎜ ⎟ > 12         Nu = 1.61 ⋅ ⎢ Re Pr ⎜ ⎟ ⎥ ⎜⎜       ⎟⎟          (3.3)
           ⎝L⎠                          ⎣       ⎝ L ⎠ ⎦ ⎝ μ ст ⎠
                                                   0.14
           ⎛d⎞                           ⎛ μ ⎞
     Re Pr ⎜ ⎟ ≤ 12         Nu = 3.66 ⋅ ⎜⎜    ⎟⎟                           (3.4)
           ⎝L⎠                             μ
                                         ⎝ ст ⎠
     где   μ ст — вязкость теплоносителя при температуре стенки;
                                         5
     б) при значениях Gr Pr > 5 ⋅ 10 наступает так называемый вязкостно-
гравитационный режим, при котором влиянием свободной конвекции
пренебречь нельзя. В этом режиме на теплоотдачу существенно влияет
взаимное направление вынужденного движения и свободной конвекции; ряд
формул приведен в работах [5, 6]. Коэффициент теплоотдачи при вязкостно-
гравитационном режиме течения приближенно можно определить по
уравнению [7]

                                             71