Problema 1. Se determină coeficientul mediu de transfer termic al peretelui tuburilor condensatorului la apa de răcire, în cazul în care condensatorul intrarea tzh1 Temperatura apei = 18 ° C, iar tzh2 ieșire = 22 ° C Viteza apei în conductele V = 2 m / s, iar temperatura medie a peretelui țevii în contact cu apa Tw = 30 ° C Diametrul interior al tubului d = 16 mm = 0,016 m.
Soluția la toate problemele de transfer de căldură convectiv este necesar să se înceapă cu o definiție a parametrilor termici ai lichidului de răcire. Deoarece determinarea ia o temperatură medie a apei în condensator:
Din Tabelele termofizice parametrii definiți la temperatura lichidului de răcire a tzhsr = 20 ° C, coeficientul de conductivitate termică de LZH apă = 0,6 W / (m · deg), vâscozitatea cinematică a apei n = 1 · 10 6 m 2 / c, criteriul Pr = Prandtl 7 02, iar valoarea apei criteriul Prandtl la un Prs perete temperatură = 5,42.
În continuare vom defini modul de circulație a apei prin valoarea numărului Reynolds de numărare:
Regimul Deci turbulent de mișcare și pentru calcularea transferului de căldură este posibilă utilizarea formulei clasice (13.14)
Prin urmare, vom determina valoarea medie a coeficientului de transfer de căldură:
Problema 2. În schimbătorul de căldură al „tub în tub“, în canalul inelar deplasează apă la o viteză V = 3 m / s. Tzh Temperatura medie a apei = 40 ° C, temperatura peretelui mediu Tg = 70 ° C Se determină lungimea medie a coeficientului de transfer de căldură și capacitatea termică a schimbătorului de căldură, în cazul în care lungimea tubului L = 1,4 m; d2 / d1 = 26 mm / 20 mm.
Noi definim parametrii termică a apei:
l = 0,64 W / (m 2 · grade);
n = 0,66 · 10 -6 m 2 / s;
Definiți modul de circulație a apei:
Aici d - determină mărimea. Pentru o fantă inelară ca o dimensiune de referință diferență diametru luată, formând un decalaj, d = d2 - d1 = 0,026 - 0,020 = 0,006 m.
turbulent - modul de conducere. dependență (3.15) poate fi utilizat pentru calcularea transferului de căldură:
Prin urmare, media coeficientul de transfer termic:
Căldură de încărcare schimbător:
unde F - suprafață de transfer de căldură, m 2,
F = πd1 * L = * 0,020 * 3,14 1,4 = 0,088 m 2;
Dt - diferența de temperatură între tc căldură suprafață de schimb = 70 ° C și temperatura lichidului tzh = 40 ° C:
= Tc At - tzh = 70-40 = 30 ° C
Q = 1370,5 * 0,088 * 30 = 3,618.12 wați.
Sarcina 3. Pe l conductă d = 60 mm și lungime = 2,9 m aer care curge la o viteză V = 5 m / s. Se determină valoarea medie termică a, în cazul în care tzh temperatura medie = 100 ° C
Determinarea parametrilor termofizice ale temperaturii aerului, atunci când:
n = 23,13 · 10 -6 m 2 / s; l = 0,0321 W / (m 2 · grade).
Se determină modul de curgere a aerului:
Regimul - turbulentă. Pentru a calcula transferul de căldură utilizând o relație simplificată (13.14 1):
Nu = 0,018Re = 0,018 * 0,8 12970 * 0,8 = 0,018 1955 = 35,2,
și ca Nu = α * d / λ, deci