- •1 Основные теоретические положения
- •2 Описание экспериментальной установки
- •3 Пуск установки
- •4 Лабораторная работа № 1
- •4.1 Цель работы:
- •4.2 Порядок проведения работы
- •4.3 Обработка результатов измерений
- •4.4 Содержание отчета
- •4.5 Вопросы для самоконтроля.
- •5 Лабораторная работа № 2
- •5.1 Цель работы:
- •5.2 Порядок проведения работы
- •5.3 Обработка результатов измерений
- •5.4 Содержание отчета
- •5.5 Вопросы для самоконтроля
- •6 Лабораторная работа № 3
- •6.1 Цель работы:
- •6.2 Порядок проведения работы
- •6.3 Обработка результатов измерений
- •6.4 Содержание отчета
- •6.5 Вопросы для самоконтроля
5.3 Обработка результатов измерений
5.3.1 Для каждого из режимов:
- определить тепловую нагрузку теплообменника А2 Q , Дж/с:
,
где св = 4186 Дж/(м·К) – теплоемкость воды;
б) рассчитать удельную тепловую нагрузку (удельный тепловой поток) q, Дж/(c·м2):
в) используя схему измерения температур вдоль поверхности теплообмена (см. рисунок 3) определить большую tб, меньшую tм и среднюю разность температур теплоносителей tcр, С:
tб = t1 – t2, tм = t1 – t3, ;
г) используя основное уравнение теплопередачи рассчитать коэффициент теплопередачи К1, Вт/(м2·К):
.
5.3.2 Результаты вычислений занести в таблицу 5.2.
5.3.3 Пользуясь уравнением (16) вычислить коэффициент теплоотдачи при конденсации пара [Вт/(м2·К)] для всех режимов, ,
причем физические константы: коэффициент теплопроводности конденсата , Вт/(м·К); плотность конденсата , кг/м3; вязкость конденсата , (Н·с)/м2, с достаточной для инженерной практики точностью, можно взять при температуре конденсации пара t1 по справочным данным, равно как и удельную теплоту парообразования r, Дж/кг.
5.3.4 Из выражения коэффициента теплопередачи К через коэффициенты теплоотдачи (8) определяются для всех режимов коэффициенты теплоотдачи от стенки к жидкости , Вт/(м2·К) (загрязнения стенки отсутствуют):
,
где ст = 384 Вт/(м·К) – коэффициент теплопроводности материала стенки (медь); = 0,0006 м - толщина стенки трубы.
5.3.5 При средней температуре воды tж = по справочным данным определить теплофизические величины воды и занести их в таблицу 5.2.
Таблица 5.2 – Определение теплофизических величин
№ п/п |
Тепловая нагрузка теплооб-менника А1 Qв, Дж/с |
Удельная тепловая нагрузка, q, Дж;/(c м2) |
Средняя разность температур, tср, 0С |
Коэффи-циент теплопе-редачи К, Вт/(м2 К) |
Коэффи-циент тепло-отдачи при конденсации пара , Вт/м2 К) |
Коэффициент теплоотдачи от стенки к воде , Вт/(м2 К) |
Средняя температура жидкости tж, 0С |
Плотность воды ж, кг/м3 |
Средняя скорость воды , м/с |
Вязко-сть воды , Па с |
Коэффи-циент теплопроводности , Вт/(м К) |
Теплоемкость воды сж, Дж/(кг К0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5.3 – Результаты вычислений
№ п/п |
Nuж |
Reж |
Prж |
|
lg |
lgReж |
|
|
|
|
|
|
|
5.3.6 По величине расхода воды для всех режимов вычислить среднюю скорость воды в трубе теплообменника , м/с:
.
5.3.7 Для каждого из режимов вычислить величины критериев:
, ,
занести их в таблицу 5.3 и по величине ReЖ определить режим течения среды.
5.3.8 По режиму течения выбрать соответствующую ему критериальную зависимость (11), (12) или (13).
5.3.9 Построить график этой зависимости в координатах - Reж, на который нанести полученные экспериментальные значения для исследованных режимов.