Изучение процесса теплопередачи в кожухотрубчатом теплообменнике

Тип работы:
Лабораторная работа
Предмет:
Физика


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

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;

3. 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, ?, 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:

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой