Материал: teplo_2012

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

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 Re1,64)2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pr

 

0,11

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

 

 

 

 

 

 

1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

Для жидкостей εT = Pr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pr

 

0,25

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

εT

 

 

 

 

 

 

при

 

 

 

 

 

<1 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

= Pr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cp

 

 

 

 

 

Prwв для Прандтля при T.

 

 

 

 

 

Для газов εT

=1

 

при

 

T

1;

 

 

 

Tcp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

m

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

εT = T

при

 

 

 

T

>1 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cp

 

 

 

 

 

 

 

 

cp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где m = − 0,3 lg T

 

 

 

 

+0,36 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент сопротивления трения определяется при следующих условиях:

3). Re2.400 – ламинарный режим

ξT = 64 εT .

(2.34)

Re

Для жидкостей:

εT = μμ0,5

εT = μμ0,58

Для газов:

при T1;

Tcp

при T>1.

Tcp

82

 

 

 

 

T

 

 

0,81

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

ε

 

=

 

 

 

 

 

при

0,5<

 

1

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cp

 

 

 

 

 

 

 

εT

 

=1

 

 

при

 

 

T

 

>1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tcp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4). 2.400 < Re 3 104

турбулентный режим:

ξ

 

 

 

=

0 ,316

 

 

 

ε

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

Re 0 ,25

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для жидкостей:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,24

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

ε

T

=

μ

 

 

 

 

 

 

 

при

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

μ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tcp

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

μ

 

 

 

 

 

 

Tср

 

 

 

 

ε

 

 

=

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

при

 

 

 

<1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

μ

 

 

 

 

 

 

 

 

T.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для газов:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

εT

 

 

 

cp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5). Re >3 104 – турбулентный режим:

ξT = (1,82 lg Re1,64)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 w0dэ / 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