Определение поверхности теплообмена
Число Рейнольдса для выхлопных газов с учётом оребрения:
(5.9)
Число Нуссельта после оребрения:
, (5.10)
Значения берём из четвёртого раздела.
Уточняем значение степени эффективности рёбер:
, (5.11)
Где -эквивалентная высота для прямоугольных рёбер, коэффициент , Ψ=1-0,058()
Уточняем площадь теплообмена, число рядов труб и высоту теплообменника:
Необходимо учитывать эксплуатационное загрязнение теплообменного аппарата и делать запас по площади.
Затем пересчитываем число рядов труб и уточняем высоту теплообменника.
После установки рёбер изменится гидравлическое сопротивление по воздуху
не должно превышать 2 кПа.
Расчётная часть
Выбираем параметры ребра из заданных пределов:
Число Нуссельта при турбулентном режиме течения в канале(стр.14 [1]):
=1 при
Определяем коэффициент теплоотдачи от воды из критериального уравнения:
.
Степень оребрения
Коэффициент межтрубного пространства:
Находим свободную площадь газохода с учётом оребрения:
.
Уточняем значение скорости выхлопных газов после установки рёбер:
.
Число Рейнольдса для выхлопных газов с учётом оребрения:
Число Нуссельта после оребрения:
,
Коэффициент теплоотдачи от воздуха, определяется из критериального уравнения:
.
Приведенный коэффициент теплоотдачи для воздуха
Коэффициент теплоотдачи будет равен
,
-коэффициент теплопроводности для Сталь 10.
Эквивалентная высота для прямоугольных рёбер
коэффициент
Уточняем значение степени эффективности рёбер:
,
Ψ=1-0,058()=
Уточняем площадь теплообмена, число рядов труб и высоту теплообменника:
Необходимо учитывать эксплуатационное загрязнение теплообменного аппарата и делать запас по площади.
Затем пересчитываем число рядов труб и уточняем высоту теплообменника.
После установки рёбер изменится гидравлическое сопротивление по воздуху
не превышает 2 кПа.
Таблица 5.1 Результаты расчётов
Наименование | Обозначение | Размерность | Значение |
Шаг между рёбрами | s | мм | 6 |
Высота ребра | h | мм | 12 |
Толщина ребра |
|
мм | 2 |
Скорость выхлопных газов после оребрения |
|
м/с | 13,4 |
Число Рейнольдса | Re1 | - | 14042 |
Число Нуссельта для выхлопных газов | Nu1 | - | 80,2 |
Число Нуссельта для воды | Nu2 | - | 88,9 |
Степень эффективности рёбер | Е | - | 1 |
Поправка на обтекание рёбер | ψ | - | 0,99 |
Список литературы
Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Тепломассообмен» для студентов энергетических специальностей, СумГУ, 2006.
Михеев М.А., Основы теплопередачи, Госэнергоиздат,1956.
Новиков И.И. и Воскресенский К.Д., Прикладная термодинамика, Госэнергоиздат, 1961.
Швец Т., Общая теплотехника, Издательство Киевского Университета, 1963.
Константінов С.М. Теплообмін: Підручник. – К.: ВПІ ВПК «Політехніка»: Інрес, 2005. – 304с.