Практическая работа по "Теплотехнике"

Практическая работа № 1

Задание.

Рассчитать оребренный аппарат, предназначенный для охлаждения отходящих дымовых газов от температуры [pic 1][pic 2]

[pic 3][pic 4] до [pic 5][pic 6][pic 7][pic 8]. Дымовые газы движутся в канале 1х1 м; скорость дымовых газов [pic 9][pic 10][pic 11] м/с. Расход воды [pic 12][pic 13][pic 14][pic 15] кг/с; начальная температура [pic 16][pic 17][pic 18][pic 19]. Материал ребер – алюминий; теплопроводность алюминия [pic 20][pic 21][pic 22] Вт/(м·К); коэффициент теплоотдачи ребра [pic 23] = 50 Вт/(м·К) . Размер труб – 25х2.

[pic 24][pic 25]

Решение.

[pic 26][pic 27][pic 28][pic 29]

[pic 30] кг/с.

[pic 31][pic 32][pic 33][pic 34][pic 35]

[pic 36][pic 37][pic 38][pic 39][pic 40] кВт.

[pic 41]

[pic 42]

[pic 43][pic 44][pic 45][pic 46] м.

[pic 47][pic 48]

[pic 49][pic 50][pic 51][pic 52][pic 53][pic 54] м2.

[pic 55]

[pic 56]

[pic 57][pic 58][pic 59] м.

[pic 60][pic 61]

[pic 62][pic 63][pic 64][pic 65][pic 66][pic 67][pic 68][pic 69] шт.

[pic 70]

Наружный диаметр оребрения находим по формуле:

[pic 71][pic 72]

[pic 73]

[pic 74][pic 75][pic 76][pic 77][pic 78][pic 79][pic 80][pic 81] мм.

[pic 82]

Определяем коэффициент теплоотдачи к поверхности трубы по следующей формуле:

[pic 83]

[pic 84]

где [pic 85][pic 86] коэффициент теплопроводности дымовых газов при их средней температуре, Вт/(м·К); [pic 87][pic 88] наружный диаметр трубы, м; [pic 89][pic 90]коэффициент Нуссельта, который определяется по следующей формуле:

[pic 91][pic 92]

[pic 93]

[pic 94][pic 95][pic 96]

[pic 97]

Найдем значение коэффициента теплоотдачи:

[pic 98][pic 99][pic 100][pic 101][pic 102][pic 103][pic 104][pic 105] Вт/(м2·К).[pic 106][pic 107][pic 108]

Подставим полученные значения в формулу (12):

[pic 109][pic 110][pic 111][pic 112][pic 113][pic 114] Вт/(м·К).

[pic 115][pic 116]

Находим приведенный коэффициент теплоотдачи коэффициент эффективности ребра рассчитываем по

[pic 117]

следующим выражениям:

[pic 118][pic 119]

[pic 120][pic 121][pic 122]

где[pic 123][pic 124] толщина ребра, м; [pic 125][pic 126] коэффициент теплопроводности материала оребрения.

[pic 127]

[pic 128][pic 129][pic 130].

[pic 131]

[pic 132]

[pic 133]

[pic 134]

площадь поверхности стенок труб находим по следующей формуле:

[pic 135][pic 136]

[pic 137][pic 138]

[pic 139][pic 140][pic 141][pic 142][pic 143][pic 144][pic 145][pic 146][pic 147][pic 148][pic 149][pic 150][pic 151][pic 152][pic 153] м2.

[pic 154][pic 155][pic 156][pic 157][pic 158]

площадь поверхности ребер находим по следующей формуле:

[pic 159][pic 160][pic 161]

[pic 162][pic 163]

[pic 164][pic 165][pic 166][pic 167][pic 168][pic 169][pic 170][pic 171][pic 172][pic 173][pic 174][pic 175][pic 176] м2.

[pic 177][pic 178][pic 179][pic 180][pic 181]

общую площадь поверхности стенок труб и ребер находим по следующей формуле: