1. Wnikanie ciepła podczas wrzenia pęcherzykowego na zewnętrznej powierzchni rur W (1.1)

Transkrypt

1 nikanie_ciepla Wnikanie ciepła 1. Wnikanie ciepła podcas renia pęcherykoego na enętrnej poierchni rur Zależność Rohsenoa q 1/ g c pt W r (1.1) n C rr s m n = 1,0 dla ody n = 1,7 dla innych ciecy 3 Współcynnik C s ależy od rodaju ciecy ora rodaju i stanu poierchni. Temperaturą odniesienia jest temperatura nasycenia, T s. r T - spółcynnik lepkości dynamicnej, kg/(ms) - ciepło paroania, J/kg - spółcynnik napięcia poierchnioego, N/m - różnica temperatur ścianki, T, ora nasycenia, T s, K "prim" ( ) onaca, że dana ielkość dotycy ciecy o temperature nasycenia. bis ( ) onaca, że dana ielkość dotycy pary nasyconej suchej. rykładoe artości spółcynnika C s dla ody mosiąd 0,0060 miedź 0,0068 miedź poleroana 0,0130 platyna 0,0130 stal nierdena - ytraiona chemicnie 0, poleroana mechanicnie 0,013 - punktoo pokryta telonem 0,0058 Chapman A.J.: Fundamentals o Heat Transer. Macmilan, Ne York, 1987 Kombinacja płyn/poierchnia Współcynnik C s oda/miedź oda/nikiel oda/platyna

2 nikanie_ciepla oda/mosiąd oda/stal nierdena poleroana mechanicnie oda/stal nierdena chemicnie ytraiona oda/stal nierdena slioana i poleroana CCl /copper Benene/Chromium n-entane/chromium Ethyl alcohol/chromium Isopropyl alcohol/copper n-butyl alcohol/copper Wnikanie ciepła dla kanału ymiennika płytoego płytami typu chevron Kakac S., iu H.: Heat Exchangers: Selection, Rating, and Thermal Design, CRC ress, 00 Korelacja Chisholm i Wanniarachchi / 0, 66 Nu 0,7 Re 0,59 r 0, 0,1 30 (.1) 3 ór ażny dla 10 Re 10 icba Reynoldsa 3 D Re h (.) Średnica hydraulicna b D h (.3) średnia prędkość cynnika kanale utoronym pre sąsiadujące płyty A1 (.) A1 p A 1 recyista poierchnia ymiany ciepła dla płyty, podaana pre jej producenta A 1 p p (.5)

3 nikanie_ciepla p D (.6) v h p D (.7) p b p t (.8) Rys..1. łyta typu chevron X b (.9) c X 1 X (.10) 6 3. Wnikanie ciepła podcas dłużnego opłyu pęcka rur dla prypadkó be astosoania pregród i pregrodami 3.1. Be pregród Korelacja Donohue Nu C Re 0,6 r 0,33 0,1 (3.1) 3

4 nikanie_ciepla Indeks onaca, e dana ielkość jest ynacana dla średniej temperatury cynnika. Indeks onaca, że dana ielkość jest ynacana dla średniej temperatury ścianki. Wór (3.1) można stosoać dla: Re = ; D h = 0,01 m 0,05 m; r = 0, C (3.) 0,6 1,16Dh Średnica hydraulicna (rónoażna) D h A D D d nd (3.3) D średnica enętrna płasca, [m] d średnica enętrna rurki, [m] icba Reynoldsa d Re (3.) prędkość płynu, [m/s] ν spółcynnik lepkości kinematycnej, m / s icba Nusselta d Nu (3.5) λ spółcynnik preodności cieplnej płynu, W m K 3.. regrody segmentoe i spółśrodkoe Rys regrody segmentoe

5 nikanie_ciepla Rys. 3.. regrody spółśrodkoe Zależność (3.1) można stosoać prypadku ainstaloania pregród segmentoych lub spółśrodkoych, pod arunkiem użycia odpoiednich artości spółcynnika C i prędkości płynu. W prypadku astosoania pregród do ynacenia licby Reynoldsa użya się średniej geometrycnej prędkości płynu (3.6) m gdie: oblicenioa prędkość prepłyu dłuż rurek oblicenioa prędkość prepłyu prostopadle do rurek Dla pregród segmentoych jest prędkością otore pregrody (odcinku kołoym) uględnieniem mniejsenia prekroju prepłyu spoodoanego obecnością rurek 5

6 nikanie_ciepla Rys Odcinek kołoy. Odcinek kołoy ma kolor ielony. Odcinek kołoy jest otorem dla pregrody segmentoej. m A m strumień cynnika, [kg/s] A A ok n d Aok 0,5 sd c D h A pole poierchni prekroju poprecnego strumienia płynu omyającego rurki A ok pole poierchni otoru pregrody (pole odcinka kołoego) n licba rurek otore pregrody m A A c n d h c cięcia, rónoległa do prostolinioej kraędi pregrody i położona najbliżej osi symetrii pęcka, dłuż której umiescony jest rąd rurek, [m] n p licba rurek leżących dłuż cięciy c d średnica enętrna rurki, [m] h odległość międy kolejnymi pregrodami, [m] W scególności c D Dla pregród spółśrodkoych 6

7 nikanie_ciepla Oblicenioą prędkość prepłyu prostopadle do rurek,, ynaca się dla średnicy D m / D 1 D tarcy kołoej., gdie D 1 jest średnicą enętrną tarcy pierścienioej, D jest średnicą m A gdie m strumień cynnika, [kg/s] A p oblicenioe pole prekroju poprecnego strumienia płynu kierunku promienioym dla średnicy D m h odległość międy kolejnymi pregrodami, [m] Oblicenioą prędkość prepłyu dłuż rurek,, oblica się dla średniego arytmetycnego prekroju poprecnego strumienia płynu kierunku osioym. A A 1 A D A1 A 1 n1 D D d d n n 1 licba rurek prekroju koła o średnicy D 1 n licba rurek prekroju pierścienia o średnicach D, D Wartość spółcynnika C pryjmuje się następująco: - dla pregród segmentoych C 0, - płasc enątr nieobrobiony - chropoaty C 0,5 - płasc enątr obrobiony - gładki - dla pregród spółśrodkoych C 0,6,08Dh 7

8 8 nikanie_ciepla