Материал: teplo_2012

Вуравнениях (4.36) и (4.37) число Рейнольдса Ref определяется по среднемассовой температуре п о т о к а, а число Rew в уравнении (4.38) – по средней температуре стенки.

Вуравнениях (4.36) и (4.37) Nuгл находится по следующим выражени-

ям:

при нагревании газов:

где определяющей является средняя по длине трубы температура стенки; при охлаждении газов:

где определяющей является средняя по длине трубы температура стенки, или

здесь определяющей является среднемассовая по длине трубы температура газов.

Уравнения (4.36) – (4.38) справедливы при Re = 104 ÷ 4·105.

Средняя теплоотдача для капельных жидкостей при t/d1 = 0,5 и d1′ / d1 ≥

0,94 (Re > Re″) составляет:

131

где

Здесь составляющей является среднемассовая температура жидкости по длине трубы.

Значение Re″, при котором рост Nu/Nuгл с увеличением Re прекращается, равно:

4. В кольцевом канале рост теплоотдачи за счет турбулизации потока кольцевыми канавками определяется выражением:

132

4.2. Описание экспериментальной установки

Экспериментальная установка (рис. 4.7) размещена на специальном столе и состоит из макета теплообменного аппарата 9, блока управления и контрольно-измерительных приборов 5, процессора 6 с клавиатурой 7 и телевизионного монитора 8.

Рис. 4.7. Общий вид экспериментальной установки: 1 – секция предварительного нагрева (температуры) теплоносителей; 2 – секция расхода горячего теплоносителя; 3 – секция расхода холодного теплоносителя; 4 – секция температуры; 5 – блок управления и контрольно-измерительных приборов; 6

– процессор ПЭВМ; 7 – клавиатура ПЭВМ; 8 – монитор ПЭВМ; 9 – макет теплообменного аппарата

Блок управления и контрольно-измерительных приборов 5 состоит из четырех секций: секции 1 предварительного нагрева (температуры) теплоносителей; секции 2 расхода горячего теплоносителя; секции 3 расхода холодного теплоносителя; секции 4 температуры. Блок управления и контрольноизмерительных приборов показан на рис. 4.8.

Секция 1 включает в себя ручки «гор.» и «хол.» регулирования предварительного нагрева и соответственно температуры горячего и холодного теплоносителей на входе в аппарат. В секции 2 находится в себя ручка «гор.» ре-

133

гулирования расхода (изменением положения регулирующей задвижки) и соответственно температуры горячего теплоносителя на входе в аппарат. В секции 3 – ручка «хол.» регулирования расхода (изменением положения регулирующей задвижки) и соответственно температуры холодного теплоносителя на входе в аппарат. Секция 4 в данной работе не используется.

Рис. 4.8. Фотография блока управления и контрольно-измерительных приборов

134

На данной установке применен метод имитационного моделирования. Рабочая программа исследования вводится в память микропроцессора. Программа имеет шифр ТП-014. Одним из основных управляющих органов при проведении исследования является клавиатура 7 с телевизионным монитором 8, с помощью которых ведется диалог с ЭВМ, выбираются схемы течения в теплообменном аппарате типа «труба в трубе», вводятся основные режимные параметры установки. Интерфейс программы на мониторе компьютера показан на рис. 4.9.

Рис. 4.9. Интерфейс программы имитационного моделирования со схемой теплообменного аппарата с системой регулирования и измерений

Рабочий участок создан по аналогии с реальным. Схема участка отображается на телевизионном мониторе (см. рис. 4.9). Он состоит из внутренней трубы, по которой течет горячий теплоноситель, и концентрично с ней расположенной наружной трубы. В кольцевом зазоре течет холодный теплоноситель. В качестве теплоносителей по обеим сторонам можно выбирать воздух или воду.

135