Методические указания к курсовой работе по ''Теоретическим основам теплотехники'' для студентов специальности

1.0	1.25	1.50	1.75
2.0
1	0.5821	0.6224	0.6615	0.6981	0.7325	0.7646	0.7938
2	-	0.7996	0.9153	0.9597	0.9793	0.9889	0.9937
3	0.7360	0.9109	0.9623	0.9820	0.9907	0.9949	0.9971
4	0.8515	0.9499	0.9788	0.9899	0.9947	0.9971	0.9983
^*W1 и W2 – водяные эквиваленты горячего и холодного теплоносителей.

.


5. Определяем режим движения газа в трубах АВО по критерию Рейнольдса:
,
где , тогда
,
где - площадь поперечного сечения секции АВО (Прил.2)
 - кинематическая вязкость метана (Прил. 4)
 - плотность газа при давлении . Определяется по уравнению Клапейрона:


,


где: - молекулярная масса метана СН₄.
- температура газа, K.
6. Определяем критерии Нуссельта для газа по уравнениям (6), (7), (8), (9), в зависимости от режима движения газа в трубах.

6. 
   Определяем коэффициент теплоотдачи внутреннего теплоносителя:
   

,
где - коэффициент теплопроводности газа при средней температуре и давлении
. (Прил.5)
8. Определяем режим движения холодного теплоносителя по критерию Рейнольдса для воздуха:
,
где  - скорость воздуха в узком сечении
- эквивалентный диаметр, принемается равным наружному диаметру трубки.
- кинематическая вязкость воздуха при средней температуре,
м²/с [3].

9. 
   Определяем скорость воздуха в узком сечении:
   

,


где - коэффициент, зависящий от типа аппарата и коэффициента оребрения,
выбирается из табл. 3.2. [4];
- объемный расход воздуха, .
 - плотность воздуха при средней температуре, [3].


Таблица 3.2.
Значения коэффициента А

Коэффициент оребрения	Коэффициент А
	Расход воздуха вентилятора, ^.10^3
	290	564	600	672
14,6	0,074	-	-	-
21,2	-	0,094	0,095	0,105

9. 
   Определяем критерий Нуссельта по уравнению Э.Р. Карасиной:
   

где - наружный диаметр ребер,
- высота ребра,
- шаг ребер,

9. 
   Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности :
   

где - коэффициент теплопроводности воздуха при средней температуре, ;


- эквивалентный диаметр, равный наружному диаметру трубок, несущих оребрение,
12. Определяем приведенный коэффициент теплоотдачи ребристой поверхности:

где - коэффициент эффективности поверхности теплообмена, определяемый по формуле (10);
значения гиперболического тангенса приведены в прил. 6.


- площадь ребер, м²,


где - количество ребер на 1 погонный метр трубы;
- толщина ребра, м;
- площадь трубы, свободной от ребер, м


13. Вычисляем коэффициент теплопередачи:


.


14. Из уравнения теплопередачи определяем площадь теплообмена:


;


15.Сравниваем расчетное значение со значением площади по оребренным трубам выбранного аппарата. В случае расхождения расчетного значения с исходным более 5% повторяем расчет до достижения сходимости результатов с заданной точностью. Для этого подбираем второе значение температуры , а при необходимости третье и т.д.
4.ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ АВО


После проведения теплового расчета необходимо определить затраты мощности на прокачку теплоносителя по трубам. При движении газа по трубам часть мощности расходуется на преодоление линейных и местных гидравлических сопротивлений. Линейное сопротивление или сопротивление трения определяется по формуле Дарси:

где - коэффициент сопротивления трения по длине трубы;
- длина трубы;
- внутренний диаметр трубы;
- скорость движения теплоносителя;
- плотность теплоносителя.
Коэффициет сопротивления различных режимов движения жидкости определяется по формулам: