Обработка результатов экспериментов

1. С помощью табл. П.7 (см. Приложение) осуществляется перевод по- казаний температур t1¢ , t2¢ , t1¢ , t2¢ в °С.

2. Рассчитывается средний температурный напор для случая много- кратного перекрестного тока:

при R0¹ 1

- PR(t¢- t¢)

Ät =

⎡

⎢

m × ln⎢1 + R × ln

R - 1

, (5.10)

⎤

⎥

⎥

1 / m

⎢ ⎛ 1 - PR ⎞ ⎥

⎢ R - ⎜ ⎟ ⎥

⎣ ⎝ 1 - P ⎠ ⎦

при R0= 1

- P(t¢- t¢)

Ät =

1 2

⎡ ⎛ P

. (5.11)

⎞⎤

m × ln⎢1 + ln⎜⎜1 - m(1 - P)+ P ⎟⎟⎥

⎣ ⎝ ⎠⎦

Здесь:

R = t1¢ - t1¢ ,

P = t2¢

- t2¢

, m = 2 – число ходов.

t2¢ - t2¢

t1¢ - t2¢

3. Определяется расход воды:

G = V0r1, кг/с, (5.12)

1 t

где r1 – плотность воды при температуре

t1¢ (см. приложение, табл. П.6),

V0=0,001 м3– контрольный объем воды, проходящий за время t.

4. По уравнению идеального газа рассчитывается плотность воздуха на входе в радиатор:

r¢= P¢= P - P¢ 3

2 a в 2

, кг/м . (5.13)

2 R T ¢

R(t¢+ 273)

2 2 2

Здесь параметры давления в Па, R = 287 Дж/(кг×К) – газовая постоянная воздуха.

5. На основе показаний динамического напора, измеряемого трубкой Пито, определяется скорость воздушного потока на входе в радиатор:

W2¢ =

2(Pд2

- Pв′2 )

, м/с. (5.14)

r¢2

Параметры давления в Па.

6. Массовый расход воздуха определяется из уравнения неразрывности:

G1=r1W1Fат, кг/с, (5.15)

где Fат=0,018 м2– площадь поперечного сечения аэродинамической трубы.

7. Вычисляется тепловой поток, передаваемый в аппарате:

Q1 = G1cp1( t1¢ - t1¢ ) ;

Q2 = G2 cp 2 ( t2¢ - t2¢ ) , (5.16)

где теплоемкости теплоносителей

cpг

и cpх

определяются по средним темпе-

ратурам

t 1 = ( t1¢ + t1¢ ) / 2 ;

t 2 = ( t2¢

+ t2¢ ) / 2 , представленным в табл. П.5 и П.6

(см. Приложение).

8. Определяется значение среднего коэффициента теплоотдачи:

k = Q2

Ät × F2

, (5.17)

где F2=1,34 м2– поверхность теплообмена со стороны холодного теплоноси- теля (воздуха в межтрубном пространстве с учетом эффективности оребре- ния).

9. Подсчитывается коэффициент тепловой эффективности теплообмен- ного аппарата в каждом из режимов как отношение действительно передан- ного теплового потока к максимально возможному:

h = Q2 = Q2

. (5.18)

Q

пред

G2 cp2 ( t1¢ - t2¢ )

10. Определяется число единиц переноса теплоты (безразмерный коэффици- ент теплопередачи):

NTU =

kF2G2 cp 2

. (5.19)

ды):

11. Вычисляется мощность на прокачку горячего теплоносителя (во-

N = G1ÄP1 , Вт, (5.20)

1 r h

1 1

где перепад давления воды ÄP1=(70 – 0,0575×R1)×R01, Па,

здесь R01=1218 Ом – сопротивление малогабаритного датчика давления при отсутствии перепада давления, кпд насоса h1=0,9. Плотность воды r1 опреде-

ляется по средней температуре t 1 = ( t1¢ + t1¢ ) / 2

(см. Приложение, табл. П.6).

духа):

Рассчитывается мощность на прокачку холодного теплоносителя (воз-

N = G2 ÄP2

2 r¢h

= G2 ( P2¢ - P2¢ ) , Вт, (5.21)

r¢h

2 2 2 2

кпд вентилятора h2=0,8.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бажан П.И. и др. Справочник по теплообменным аппаратам. –

М.: Машиностроение, 1989. – 366 с.

2. Исследование работы теплообменного аппарата при имитацион- ном моделировании: Методическое пособие к лабораторной работе / Авт. – сост. Г.А. Дрейцер. – М.: Изд-во МАИ, 2001. – 34 с.

3. Архаров А.М., Архаров И.А., Афанасьев В.Н. и др. Теплотехника: Учебник для вузов / Под общ. ред. А.М. Архарова и В.Н. Афанасьева. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. – 712 с.

4. Григорьев В.А., Крохин Ю.И. Тепло- и массообменные аппараты криогенной техники: Учебное пособие для вузов. – М.: Энергоиздат, 1982. – 312 с.

5. Дрейцер Г.А. Компактные теплообменные аппараты. – М.: МАИ, 1986. – 74 с.

6. Справочник по теплообменникам. В 2-х т.: Пер. с англ./Под ред. Б.С. Петухова и В.К. Шикова. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – Т.1, 560 с.; Т.2, 352 с.

7. Исаченко В.П., Осипов В.А., Сукомел И.С. Теплопередача. – М.: Энергоиздат, 1981. – 417 с.

8. Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Ярхо С.А. Интенсификация теплооб- мена в каналах – 2-е изд. – М.: Машиностроение, 1981. – 205 с.

9. Кириллов П.Л., Юрьев Ю.С., Бобков В.П. Справочник по тепло-

гидравлическим расчетам (ядерные реакторы, теплообменники, парогенера- торы). – М.: Энергоиздат, 1984. – 296 с.

10. Гортышов Ю.Ф., Олимпиев В.В., Байгалиев Б.Е. Теплогидравли- ческий расчет и проектирование оборудования с интенсифицированным те- плообменом. – Казань: Изд-во КГТУ, 2004. – 432 с.