ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Выписать численные значения исходных термодинамических параметров своего варианта и перевести эти значения, если требуется, в единую Международную систему единиц (СИ).

2. Вычислить определяющую температуру.

3. По определяющей температуре из прил. 1 с помощью линейной интерполяции (см. прил. 4) определить необходимые для расчета теплофизические свойства воздуха.

4. Вычислить критерий (число) Нуссельта для случая естественной конвекции.

5. Определить коэффициент теплоотдачи от поверхности электропровода к неподвижному воздуху.

6. Определить максимально возможное значение теплового потока Q₁ при отводе от поверхности электропровода к неподвижному воздуху.

7. Определить для этого случая допустимый ток в проводе из соотношения

Q₁= I² R.

8. Определить режим течения воздуха (по критерию Рейнольдса) при обдуве электропровода потоком воздуха.

9. Вычислить значение числа ( критерий) Нуссельта при вынужденной конвекции.

10. Определить поправку e_y на угол атаки потока воздуха.

11. Определить коэффициент теплоотдачи от поверхности электропровода к потоку воздуха.

12. Определить максимально возможное значение теплового потока Q₂ при отводе от поверхности электропровода к потоку воздуха.

13. Определить допустимый ток в проводе из соотношения

Q₂= I² R.

14. Определить отношение токов

ЗАДАНИЕ № 4

КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ
ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА

Требуется выполнить конструктивный расчет теплообменного аппарата типа «труба в трубе», предназначенного для охлаждения жидкости (горячего теплоносителя) с массовым расходом G_г от температуры насыщения до заданной температуры .

Охлаждаемая жидкость (горячий теплоноситель) подается на вход теплообменного аппарата из конденсатора и имеет температуру насыщения t_Sпри давлении Р. Давление Р и вид жидкости заданы в таблице 2.

Температура охлаждающей воды на входе в теплообменный аппарат , на выходе из него .

Вода движется по внутренним трубам с диаметром d, а горячий теплоноситель в межтрубном пространстве. Диаметр наружной трубы D.

Определить поверхность теплообменника F, а также общую длину труб L.

Расчет осуществить для чистой поверхности и при наличии загрязнений в виде слоя толщиной d_z с теплопроводностью l_z.

Результаты расчета представить в виде таблиц 4, 5 и 6.

Таблица 1

Исходные данные для расчета

Примечание: Загрязнение в виде слоя масла [l_z=0,14 Вт/(м×°С)], либо
в виде слоя водяного камня [l_z = 1,74 Вт/(м×°С)].

Таблица 2

Исходные данные для расчета

Вторая цифра № варианта
P´10-2, кПа	13,5	2,0	10,2	1,0	9,2	1,5	12,0	1,9	7,3	1,2
, °С
, °С
, °С
Горячий теплоноситель	А	R11	A	R11	A	R11	A	R11	A	R11

Примечание: A – аммиак; R11 – фреон-11.

Таблица 3

Исходные данные для расчета

Примечание: С – углеродистая сталь [l = 45 Вт/(м×°С)]; Н – нержавеющая сталь [l = 20 Вт/(м×°С)]. Запись «D=57´3 мм» означает, что внешний диаметр трубы D_вн с толщиной d=3 мм равен 57 мм (т. е. внутренний диаметр равен
51 мм).

Таблица 4

Результаты расчета

Таблица 5