ертханалы жмыс № 8

 

ІК ІШІНДЕ ТТІК» ЛГІСІНІ ЖЫЛУ ТУ КОЭФФИЦИЕНТІН АНЫТАУ.

 

Жмысты масаты:

1. Жылу ауыстырышты «ттік ішіндегі ттік» лгісіні рылысымен жне жмысымен танысу.

2. Жылу ту коэффициентін тжірибемен анытап, оны есептеуді нтижесінде алынан мнмен салыстыру.

 

8.1. Теориялы блім

р трлі температурадаы денелерде жылу энергиясыны бірінен екіншісіне ту жылу алмасу процесі деп аталады. Жылу алмасу процесіні озаушы кші – ысты жне суы денелерді температураларыны айырмасы болып табылады. Жылу процестеріне тмендегілер жатады: ысыту, суыту, конденсациялау жне буландыру. Екі жылу тасымалдаыштар арасында жылу ту процестері «жылуалмастырыш» деп аталатын аппараттарда жргізіледі. «Ттік ішіндегі ттік» лгісі жылуалмастырыштарды е арапайым конструкциясы болып табылады. Бл лгіні баса конструкциялардан артышылыы конструкцияны арапайымдылыы, жылу ту процесіні жылу тасымалдаыштарды лкен жылдамдыында, ысымында жне температурасында жргізілуі болып табылады. Ал кемшілігіне: 1 м² жылуалмастырыш бетін руа кететін металді лкен шыыны, аппаратты лкендігі жне німні аздыы жатады.

Жылуалмастырышты «Ттік ішіндегі ттік» лгісіні рылысы диаметрі ртрлі центрлес орналасан, бір-біріне кигізілген екі ттіктен трады. Ішкі ттік ішінде суы жылу тасымалдаыш озалады.

Траты жылу тасымалдауы кезінде, жылуалмастырышта жылуды жмсалу млшері жылу туді негізгі тедеуінен есептеледі:

 

(8.1)

 

Бл жерде: К - жылу ту коэффициенті, Вт/м^2. град;

F - жылу ту беті, м²;

t_cp - температураларды орташа айырмасы, К;

Траталан температуралы аыс кезінде температураларды орташа айырмасы келесі рнектен аныталады:

(8.2)

Бл жерде: - жылу алмастырышты бір шындаы жылу тасымалдаыштарды температураларды лкен айырмасы, К.

Бл жердегі тедеуді кезінде олданыламыз, егер болса, онда

(8.3)

Бл жерде: - жылу алмастырышты екінші шындаы ынды жылу тасымалдаыштарды температураларды кіші айырмасы, К.

Жылу ту коэффициенті К (8.1) рнектен аныталады:

 

(8.4)

 

Жылу ту коэффициентіні физикалы мні: беті 1 м² болан абыра арылы температуралар айырмасы 1 К те ысты жылу тасымалдаыша 1 с уаыт ішінде ткен жылу млшерін крсетеді, яни жылу ту процесіні арындылыы сипаттайды.

Жылу беру коэффициентіні физикалы мні – ысты жылу тасыыштан суы жылу тасыыша ткендегі ауаны термиялы ткізгіші болып табылады жне осы жолдаы термиялы кедергілерді осындысыны кері шамасына те:

(8.5)

 

Бл жерде: ысты жылу тасымалдаышыны ттік абыр-асыны жылу беру коэффициенті, Вт/м²К.

б₁ - ысты жылу тасымалдаыш жаындаы аты (кірді) алыдыы, м.

- ысты жылу тасымалдаыш жаындаы а абатыны жылу ткізгіштік коэффициенті, Вт/мК.

б_к – ттікті абырасыны алыдыы, м.

- ттікті материалыны жылу ткізгіштік коэффициенті, Вт/мК.

б₂ – суы жылу тасымалдаышты ттігіні абырасындаы аты алыдыы, м.

₂ - суы жылу тасымалдаышты ттігіні абырасындаы аынны жылу ткізгіштік коэффициенті, Вт/мК.

₂ – салын жылу тасымалдаыш ттікті абырасынан аынны зегіне жылу беру коэффициенті, Вт/м²К.

(8.5)тедеу мына трде жазылады:

(8.6)

Бл жерде: – ысты жылу тасымалдаышты абырасындаы аты термиялы кедергісі, (м²К)/Вт.

- ысты жылы тасымалдаышты термиялы кедергісі, (м²К)/Вт.

- суы жылы тасымалдаышты абырасындаы аты термиялы кедергісі, (м²К)/Вт.

- суы жылы тасымалдаышты термиялы кедергісі, (м²К)/Вт.

– ттікті абырасыны термиялы кедергісі, (м²К)/Вт.

Егер жылу алмастырышты абырасында а жиналмаса, онда жылу беру коэффициенті келесі рнектен аныталады:

 

(8.7)

 

Турбуленттік еріксіз тасын кезінде жылу беру коэффициенті келесі рнектен аныталады:

 

(8.8)

Бл жерде: (8.9)

Nu – Нуссельт састы саны;

(8.10)

Pr – Прандтль састы саны;

(8.11)

Re – Рейнольдс састы саны;

(8.12)

d_б – тасын имасыны балама диаметрі, м.

Тасынны имасыны балама диаметрі ттікті имасы шебер боланда d_б= d_i, быр арасындаы кеістік шін.

Бл жерде: D_i – сырты ттікті ішкі диаметрі, м.

d_e – ішкі ттікті сырты диаметрі, м.

Pr_к – абыраны Прандтль састы белгісі;

П – тасынны суланан периметрі, м.

– тасынны шын имасыны ауданы, м².

- жылу тасымалдаышты ттырлыыны динамикалы коэффициенті, Па*с.

С – жылу тасымалдаышты траты ысымдаы жылу сыйымдылыы, Дж/кг*градус.

- тасын тыыздыы, кг/м³.

(8.13)

- алыпты жадайдаы ауа тыыздыы, кг/м³.

- алыпты жадайдаы ысым жне температура, атм, К.

Т, Р – жмыс жадайдаы ысым жне температура, атм, К.

- жылу тасымалдаыш тасынны орташа жылдамдыы, м/с.

(8.14)

- жылу тасымалдаышты секунтты клемдік жмсалуы, м³/с.

- тзету коэффициенті, ол жылуды айтып беру коэффициентіне ттікті зындыыны оны диаметріне атынасыны ыпал етуін ескертеді, 8.1-кестеден алынды.

 

Кесте 8.1.

 

Ренольдс белгісі Re	Ттікті зындыыны диаметрге атынасы /d
					50-ден жоары
1. 102	1,23	1,13	1,07	1,03
1. 102	1,18	1,10	1,05	1,02
1. 102	1,13	1,08	1,04	1,02
1. 103	1,10	1,06	1,03	1,02
1. 103	1,05	1,03	1,02	1,01

 

- жылу ткізгіштік коэффициенті Вт/(м*К)

- жылу тасынны баытын ескереді, номограммадан XIII – сурет немесе кестеден XXXІX табылады (2).

(7) тедеудегі физикалы траты мндерді абыраны орташа температурасында, тасынмен жанасанда, алу керек.

Газа (7) рнек ышамдалады, мысалы ауаа мына трде жазылады:

(18)

Жылу беру коэффициенті ауыспалы аыс кезінде (2300<Re<10000) графикалы атынастан (8.1-сурет) аныталады.

Жылу беру коэффициенті ламинарлы аыс кезінде (Re 00) келесі рнекпен аныталады:

(15)

 

Бл жерде: Gr – Грасгоф састы саны;

- жылу тасымалдаыш пен абыра температураларыны айырмасы, К;

- ламинарлы ережені коэффициенті;

- клемдік лаюды коэффициенті, К^-1;

g – еркін тсу деуі, м/с².