Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Лабораторная работа № 2
Изучение процесса теплопередачи в кожухотрубчатом теплообменнике
Цели работы
1. Приобретение навыков экспериментального исследования тепловых процессов;
2. Овладение методами расчёта коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи;
. Определение опытного значения коэффициента теплопередачи и сопоставление его значения с расчётным
Исходные данные
Параметры кожухотрубчатого теплообменника
Внутренний диаметр кожуха, D, м 0,200
Внутренний диаметр труб, м 0,010
Наружный диаметр труб, м 0,014
Число ходов 1
Общее число труб, шт. 61
Длина труб, L, м 0,500
Коэффициент теплопроводности материала стенки, 17,5
Поверхность теплопередачи, м2 1,15
Теплоемкость воды, 4190
Толщина загрязнения, м 0,002
Экспериментальные данные
Таблица 1 - Экспериментальные данные
|
Горячая |
Холодная |
|||
|
На входе |
На выходе |
На входе |
На выходе |
|
|
Температура (t), °C |
82,1 |
69,9 |
6,8 |
21,0 |
|
Уровень поплавка в ротаметре |
70 |
70 |
теплопередача кожухотрубчатый теплообменник
Исходные формулы и расчёты
1. Массовый расход теплоносителей,
Для горячего теплоносителя:
Вход
Выход
Среднее значение: 0,360
Для холодного теплоносителя:
Вход
Выход
Среднее значение: 0,367
2. Площади живых сечений, м2
3. Определяющие размеры (эквивалентные диаметры) межтрубного пространства, ℓ, м
трубного пространства, м
4. Тепловой баланс теплообменника
(Вт)
(Вт)
(Вт)
5. Расчёт средней движущей силы
6. Опытное значение коэффициента теплопередачи,
Вычисление расчётного значения коэффициента теплопередачи
1. Задаёмся температурой стенки горячего теплоносителя:
2. Вычисляем определяющую температуру горячего теплоносителя:
3. Физические свойства теплоносителя:
Находим из таблицы при температуре .
4. Вычисляем объёмный расход теплоносителя и среднюю скорость в трубном и межтрубном пространстве теплообменника:
5. Вычисляем значения критериев подобия Re и Pr
6. Вычисляем выражение:
Определяем по графику значение критерия Нуссельта:
7. Вычисляем среднее значение коэффициента теплоотдачи:
8. Вычисляем величину удельного потока от горячего теплоносителя к стенке:
9. Вычисляем величину, обратную коэффициенту теплопередачи:
10. Вычисляем температуру стенки холодного теплоносителя:
°C
11. Выполняем пункты 2, 3, 4, 5, 6, 7 для холодного теплоносителя;
12. Вычисляем величину удельного потока от стенки к холодному теплоносителю:
13. Задаёмся новым значением температуры стенки со стороны горячего тепло-носителя и повторяем расчёты;
14. На основании проведённых расчётов строим зависимости
и
По графику определяем: и
15. Вычисляем расчётное значение коэффициента теплопередачи: