Читать реферат по теплотехнике: "Охлаждение, компрессионная машина" Страница 3

(Назад) (Cкачать работу)

Определение коэффициента теплопередачи:

Среднее значение коэффициента теплопередачи К (Вт/(м2.К) определяется по уравнению (4.29) [7,стр. 108] :

К=1/((1/мпр)+(dн/dвнлат)+(dн/dвнв)),Вт/(м2*К)(2.6)где м пр-приведенный коэффициент теплоотдачи масла, Вт/(м2*К);

в- коэффициент теплоотдачи воды, Вт/(м2*К);

dн –наружный диаметр трубки,м;

dвн-внутренний диаметр трубки,м;

 -толщина стенки трубки, м;

лат.- коэффициент теплопроводности латуни, Вт/(м*К);

- коэффициент оребрения (=2,26)

Задаемся температурами стенок со стороны воды и со стороны масла:

tст.в.=25 оС

tст.м.=40 оС

Задаемся скоростями воды и масла:

wв=1 м/с

wм=0,5 м/с

Значение приведенного коэффициента теплоотдачим пр [Вт/(м2*К)] от масла в пучке трубок с поперечным или близким к нему характером омывания определяется соотношением [7,стр.109]:

м пр=мо,(2.7)

где м-среднее значение коэффициента теплоотдачи, Вт/(м2*К);

о-поправочный коэффициент (о=0,95-0,98)

Для вычисления м воспользуемся формулой (4.31) [7,стр. 109]:

м=0,354(м /)*Re0,6*Prм0,33*(Prм/Prw)0,18, Вт/( м2*К)(2.8)

где м - коэффициент теплопроводности масла при tм.ср.= 54 оС, Вт/(м*К);

Prf –число Прандтля для масла при tм.ср.= 54 оС;

Prw - число Прандтля для масла при tст.м.=40 оС;

-расстояние между внешними образующими трубок,м;

Reм- критерий Рейнольдса для масла. Он определяется следующим образом:

Reм=(wм*/м)(2.9)

где wм –скорость масла, м/с;

м –вязкость масла tм.ср.= 54оС, м2/с;

Reм=(0,5*0,003/6,68*10-6)=224

м=0,354(0,107/0,003)*2240,5*101,720,33*(101,72/143,56)0,18=673,2Вт/( м2*К)

м пр=673,2*0,95=639,5Вт/( м2*К)

Определяем режим движения воды в трубках. Критерий Рейнольдса для охлаждающей воды [9,стр.55]:

Reв=(wв*dвн/в)(2.10)

где wв –скорость воды,м/с;

dвн –внутренний диаметр трубки,м;

в –коэффициент кинематической вязкости, м2 /с;

Reв=(1*0,011/(1,006*10-6))=11000

У нас турбулентный режим течения жидкости, т.к. Reв= 11000>5*103. При таком режиме среднее значение в определяется по формуле[7,стр 114]: в=0,021*(в/ dвн)* Reв0,8* Prf0,43*( Prf/ Prw)0,25, Вт/( м2*К)(2.11) в –коэффициент теплопроводности воды при tв.ср.= 19оС;

Prf –число Прандтля для воды при tв.ср.= 19 оС;

Prw - число Прандтля для воды при tст.в.=25 оС;в=0,021*(0,58/0,011)* 110000,8* 7,020,43*( 7,02/ 6,32)0,25=4460 Вт/( м2*К)

Плотность теплового потока внутри трубок qв[9,стр. 56]:

qв=в*( tст.в.- tв.ср), Вт/м2(2.12)

qв=4460 *( 25- 19)=13380 Вт/м2

к=1/((1/639,5)+(0,0015*2,26*0,014/104,5*0,011)+(2,26*0,014/4460*0,011))==420 Вт/( м2*К)

Поверхность охлаждения маслоохладителя расчитывается [9,стр. 56]:

F=Q/(k*Tср), м2(2.13) Q - количество охлаждаемого водой тепла, Вт;

Tср - среднелогарифмический температурный напор, оС;

k – коэффициент теплопередачи, Вт/( м2*К);

F=44300/(420*34)=3,1 м2Удельная плотность теплового потока[7,стр. 108]:

q=Q/F, Вт/( м2*К)(2.14)

q=44300/3,1=14290 Вт/( м2*К);С другой стороны это можно выразить следующим образом [9,стр.55]:

q=м*tм=461*tм(2.15)

Следовательно:tм=q/м=14290/640=21,3 оСИз рис.2.1 видно чтоtст.м.=tм.ср.- tм=54-21,3=32,7 оС

Т.к. q=q1=q1=…=qn, то

q=в*tв=4460*tв

tв=q/в=14290/4460=3,2 оС

tст.в.=tв.ср.+tв=19+3,2=22,2 оС

По результатам расчета принимаем температуру стенки со стороны воды tст.в.= 22,2 оС и температуру стенки со стороны масла tст.м.=32,7 оС.

Рис.2.1 График изменения температур теплоносителей вдоль поверхности

Похожие работы