Тепловий розрахунок обрізний батареї
Визначити площу поверхні охолодження батареї, виготовленої з оребрених труб для наступних умов:
- холодопродуктивність Q про = 8000 Вт
- параметри повітря в камері: t до = -10 про З П† = 90%
- робоча речовина - промежуточныйхладоноситель
- тип батареї - однорідна
- труба - сталева d н Г— Оґ тр = 38 Г— 2,25 мм
- ребра круглі: h р = 46 мм, Оґ р = 1 мм, S р = 35,7 мм
- матеріал ребра - сталь
- крок труби S 1 = 120 мм
- товщина шару інею Оґ і = 5 мм
Геометричні характеристики теплопередающей елемента
1. Зовнішня поверхню ребра
В В
2. Зовнішня поверхню труби між двома з'єднаннями ребрами
3. Повна зовнішня поверхня ребристого елемента
В
4. Внутрішня поверхню труби ребристого елемента
5. Коефіцієнт оребрення теплообмінної поверхні, віднесений до внутрішньої поверхні труби
6. Коефіцієнт оребрення, віднесений до зовнішньої поверхні труби
В В
7. Температура промежуточногохолодоносителя
про С
8. Температура поверхні інею приймається з умови
t пх ≤ t н ≤ t до
Приймаються t і = -16,6 про С
9. Визначальна температура вологого повітря
В
про С
10. Теплофізичні властивості повітря при визначальною температурі:
- кінематична в'язкість V = 12,3 Г— 10 -6 м 2 /с
- коефіцієнт теплопровідності О» = 2,41 Г— 10 -2 Вт/м Г— К
- число Прандля Р r = 0,707
11. Визначальний розмір з боку повітря
В
Теплообмін з боку вологого повітря
12. Наведений коефіцієнт тепловіддачі від повітря до поверхні інею
13. Наведений коефіцієнт тепловіддачі від повітря до металевої поверхні теплопередающей елемента
О» і = 0,2 Вт/м Г— К - коефіцієнт теплопровідності інею
14. Конвективний коефіцієнт тепловіддачі від повітря до поверхні інею
В
15. Критерій Нуссельта
В
16. Критерій Грасгофа
В
g = 9,8 м/с 2 - Прискорення від вільного падіння
ОІ в - коефіцієнт об'ємного розширення повітря
В
17. Коеффіціентвлаговипаденія
В
d до - вологовміст повітря в камері
В
d до = 3,315 г./кг - вологовміст насиченого повітря при t до
d і '' = 2,104 г./кг - вологовміст насиченого повітря при t і
r = 2836 кДж/кг - теплота фазового переходу
i w = 2,09 t і = 2,09 Г— (-16,6) = 34,69 кДж/кг
З р -теплоємність вологого повітря
З р = 1,006 +1,86 d m = 1,006 +1,86 Г— 2,709 Г— 10 -3 = 1,0011
d m = 0,5 (d до + d і '') = 0,5 (3,315 +2,104) = 2,709 м./кг
18. Променистий коефіцієнт тепловіддачі
Оµ 1 = 0,97 - ступінь чорноти інею
Оµ 2 = 0,88 - ступінь чорноти вантажу
П€-загальний коефіцієнт опромінення
П€ = П€ 1 Г— П€ 2 = 0,5 Г— 0,75 = 0,375
D р /d т = 134,5/42,5 = 3,16 S р /d т = 35,7/42,5 = 0,84 П€ 1 = 0,5
S 1 /D р = 180/134, 5 = 1,33 П€ 2 = 0,75
19. Кутовий коефіцієнт тепловіддачі, віднесений до всієї зовнішньої поверхні ребристого елемента
В
h y - умовна висота ребра. Для круглих ребер
В
Теплообмін з боку робочого тіла
20. Коефіцієнт тепловіддачі з боку холодоносітеляR-12
Визначаємо критерій Рейнольдса
П‰ = 0,7 м/с - швидкості руху фреону в трубах. Теплофізичні властивості фреону приймаємо його температурі концентрації, соответсвующей температурі його замерзання
t заст = t про - 8 = -20 - 8 = -28 про С
Властивості хладоагентаV пх = 4,6 Г— 10 -6 м 2 /с, О» пх = 0,525 Вт/м Г— К, р r = 33.
Критерій Нуссельта
ОµОµ пров = 0,95 - поправка на перехідною режим.
21. Коефіцієнт теплопередачі батареї, віднесений до зовнішньої поверхні
Перевірка прийнятої раніше температури поверхні інею та визначення площі зовнішньої поверхні батареї
22. Щільність теплового потоку, віднесення до зовнішньої поверхні
23. Прийнята різниця температур повітря і поверхні інею
О”t = t до - t і = -10 - (-16,6) = 6,6 про С
24. Розрахункова різниця температур
О”t р = g н /а пр В»= 73,08/6,64 = 11 o C
25. Похибка становить
В
