Таблица 2.2
Рекомендуемые значения w теплоносителей при вынужденном те-
чении в каналах ТА
Среда |
Условия движения |
V, м/с |
Маловязкая жидкость (во- |
Нагнетательная линия |
1…3 |
да,керосин и т.д.) |
|
|
Всасывающая линия |
0,8…1,2 |
|
|
|
|
Вязкая жидкость (легкие и тяже- |
Нагнетательная линия |
0,5…1,0 |
лые масла, растворы солей) |
|
|
Всасывающая линия |
0,2…0,8 |
|
|
|
|
Маловязкая и вязкая жидкости |
Самотек |
0,1…0,5 |
|
|
|
Газ при большом напоре |
Нагнетательная линия |
15…30 |
|
компрессора |
|
|
|
|
Газ при небольшом напоре |
Нагнетательная линия |
5…15 |
|
вентилятора, газоход |
|
|
|
|
Незапыленный при атмосферном |
Газоход |
12…16 |
давлении |
|
|
|
|
|
Запыленный при атмосферном |
Газоход |
6…10 |
давлении |
|
|
|
|
|
Газ при естественной тяге |
Газоход |
2…4 |
|
|
|
Водяной пар: |
|
|
перегретый |
- |
30…75 |
сухой насыщенный, разрежен- |
- |
100…200 |
ный (в конденсатор) |
|
|
Пары насыщенные (углеводоро- |
Давление МПа: |
|
ды и др.) |
0,005…0,02 |
60…75 |
|
0,02…0,05 |
40…60 |
|
0,05…0,1 |
20…40 |
|
0,1 |
10…25 |
81
Для турбулентного режима течения теплоносителя справедливо следующее: 2). Re > 2.400 - турбулентный режим:
Nu = |
|
|
|
(ξ |
/ 8) Re Pr |
|
|
|
|
|
|
εT |
, |
(2.33) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
+12,7 |
|
ξ / 8 |
(Pr 0 ,66 −1) |
|||||||||||||||||||||
1 + |
900 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
Re |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
гдеξ = (1,81 lg Re−1,64)−2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Pr |
|
0,11 |
|
|
|
|
Twв |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
при |
|
|
|
|
|
|
≥1; |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
|
||||||||||
Для жидкостей εT = Pr |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
wв |
|
|
|
|
cp |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Pr |
|
0,25 |
|
|
|
Twв |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
εT |
|
|
|
|
|
|
при |
|
|
|
|
|
<1 ; |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
= Pr |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
wв |
|
|
|
|
|
|
cp |
|
|
|
|
|
||||||
Prwв − для Прандтля при Twв. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
Для газов εT |
=1 |
|
при |
|
Twв |
≤1; |
|
|
||||||||||||||||||
|
Tcp |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
m |
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
wв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
wв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
εT = T |
при |
|
|
|
T |
>1 , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
cp |
|
|
|
|
|
|
|
|
cp |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
wв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где m = − 0,3 lg T |
|
|
|
|
+0,36 . |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
cp |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Коэффициент сопротивления трения определяется при следующих условиях:
3). Re≤2.400 – ламинарный режим
ξT = 64 εT . |
(2.34) |
Re
Для жидкостей:
εT = μμwв 0,5
εT = μμwв 0,58
Для газов:
при Twв ≤1;
Tcp
при Twв >1.
Tcp
82
|
|
|
|
T |
|
|
0,81 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
ε |
|
= |
|
|
|
wв |
|
|
при |
0,5< |
|
wв |
≤1 |
, |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
T |
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
cp |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cp |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
εT |
|
=1 |
|
|
при |
|
|
Twв |
|
>1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Tcp |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4). 2.400 < Re ≤3 104 – |
турбулентный режим: |
||||||||||||||||||||||||||||||
ξ |
|
|
|
= |
0 ,316 |
|
|
|
ε |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
T |
|
|
|
|
|
Re 0 ,25 |
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Для жидкостей: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,24 |
|
|
|
|
|
|
Twв |
|
|
|||||||||||
|
ε |
T |
= |
μwв |
|
|
|
|
|
|
|
при |
|
|
≥1 |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
μ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tcp |
|
; |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
μ |
wв |
|
|
|
|
|
|
Tср |
|
|
|
|||||||||
|
ε |
|
|
= |
|
|
|
|
7 − |
|
|
|
|
|
|
при |
|
|
|
<1 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
T |
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
μ |
|
|
|
|
|
|
|
|
Twв . |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Для газов: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
T |
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
εT |
|
|
|
cp |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
= T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
wв |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
5). Re >3 104 – турбулентный режим:
ξT = (1,82 lg Re−1,64)−2 εT ,
где εT определяется по формулам п.4.
(2.35)
(2.36)
Теплоотдача и сопротивление при продольном обтекании пучков труб
Теплоотдача: определяется формулой:
Nu = 0 ,023 |
Re 0 ,8 |
Pr 0 ,4 {1 + 0 ,91 Re −0 ,1 |
Pr 0 ,4 [1 − 2 exp (− B )]}εT , |
(2.37) |
|||||||||||||
|
Nu = |
αd |
э |
|
|
ρwd |
|
Gd э |
|
|
Pr = |
μcp |
|
ε |
|
|
|
где |
|
; |
Re = |
э = |
|
; |
|
, |
|
– по п.2. раздела «тепло- |
|||||||
|
λ |
T |
|||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
λ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
μ |
|
μsмтр |
|
|
|
|
|
|
|
|||
отдача и сопротивление в трубах».
83
Для расположения труб по треугольнику и по концентрическим окружностям
B = 2 π 3 dSн 2 − 1 .
Коэффициент сопротивления трения для треугольного расположения труб и расположения труб по концентрическим окружностям определяется формулой:
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ξT = |
0,57 + 0,18 |
|
|
|
|
|
|
+ 0,53[1 |
− exp (− a )] |
× εT |
, (2.38) |
||||||||||||||||||
|
d |
|
|
|
− 1 |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
S |
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
||||||||
гдеa = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|||||||||||
0,58 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
при |
|
|
|
|
≤1,02 |
|
||||||||||||
−exp −70 |
d |
|
|
−1 +9,2 |
d |
|
|
−1 |
|
d |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
a |
= |
0 ,58 |
+ 9 ,2 |
|
|
|
|
|
|
при |
|
> 1 ,02 , |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
d H |
|
− 1 |
|
d |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
εT- по формулам п.4 раздела «теплоотдача и сопротивление в трубах».
Коэффициент местного сопротивления
Коэффициент сопротивления при резком изменении сечения канала любой формы при числах Рейнольдса Re>104 определяют по графикам (рис. 2.5).
Здесь f0- площадь поперечного сечения канала «малого» сечения; f1 -то же для канала «большого сечения».
Коэффициенты сопротивления при резком изменении сечения канала при Re <104 определяются с помощью графиков ζm = f Re,f f0 или зависимо-
стей ζm = f (Re ), где Re =ρw0dэ / μ – скорость в расчетном сечении. За расчетное сечение принимают меньшее (f0), за определяющий размер - эквивалентный (гидравлический) диаметр dЭ.
84
Рис. 2.5. График для определения ζm при резком изменении поперечно-
го сечения канала
85