Расчет теплообмена

Коэффициент теплоотдачи от стенки к нагреваемой среде

Критерий Нуссельта:

Nu2 = 0,023Re20,8Pr20,43(Pr2/Pr2ст)0,25

Критерий Прандтля:

Pr2 = с2·2 /2 = 3,60,82/0,395 = 7,4,

2 = 0,395 Вт/мК – коэффициент теплопроводности 10%-ой уксусной кислоты при средней температуре.
Примем в первом приближении (Pr2/Pr2ст)0,25 = 1, тогда
Nu2 = 0,023176650,87,40,43 = 136
2 = Nu22/d2 = 1360,395/0,031 =1733 Вт/(м2K)

4.2 Коэффициент теплоотдачи от охлаждаемой (нагревающей) среды к стенке

Скорость воды в межтрубном пространстве:

w1 = G1/[10,785(Dвн2 – dн2)n] = 1,19/10040,785(0,0492 – 0,0382)3 = 0,52 м/с,

где Dвн = 0,049 м – внутренний диаметр большой трубы,

dн = 0,038 м – наружный диаметр малой трубы.
Критерий Рейнольдса для 90%-ой уксусной кислоты:

Re1 = w1dэ1/1,

где μ1 = 0,68 . 10-3 Па . с – динамический коэффициент вязкости 90%-ой уксусной кислоты при 64,20С [1, табл.IX].,
dэ – эквивалентный диаметр межтрубного пространства.
dэ = Dвн–dн = 0,049 – 0,038 = 0,011 м
Re1 = 0,520,0111004/0,6810-3 = 8445, 2320<8445<10000.
Режим движения – переходный.
Критерий Нуссельта:

Nu1 = 0,008Re10,9Pr10,43 Критерий Прандтля:

Pr1 = с1·1 /1 = 2,430,68/0,158 = 10,4,

1 = 0,158 Вт/мК – коэффициент теплопроводности 90%-ой уксусной кислоты при средней температуре.
Nu1 = 0,00884450,910,40,43=75.
1 = Nu11/dэ = 750,158/0,011 =1077 Вт/(м2K)

4.3 Тепловое сопротивление стенки

где  = 0,004 м – толщина стенки
cт = 17,5 Вт/(мК) – теплопроводность нерж. стали [1c. 529]
r1=r2=1/5800 мК/Вт – тепловое сопротивление загрязнений [1c. 531]
= (0,004/17,5) + (1/5800) + (1/5800) = 5,7310-4 мК/Вт

Вт/(м2К)