міну зустрічається в теплових апаратах як частина загального випадку переходу тепла від однієї рідини до іншої через розділяє їх стінку. Такий загальний випадок ми будемо називати теплопередачей. Під рідиною ми в даному випадку розуміємо як крапельну рідина, так і пружну рідина-газ.
Якщо позначити: Q - кількість тепла, яке проходить від однієї поверхні стінки до іншої; t ' ст - температура однієї поверхні стінки, Вє С; t " ст - температура інший поверхні стінки Вє С; - час; S-товщина стінки; F- поверхні стінки, то
В
Коефіцієнт вимірює кількість тепла, що поширюється в перебігу 1с в тілі від однієї його поверхні розміром в 1м 2 до іншої такої ж поверхні при товщині тіла 1 м і при різниці температур 1 Вє С. Цей коефіцієнт називається коефіцієнтом теплопровідності.
В
Явище тепловіддачі між стінкою і рідиною можна записати у вигляді
В
-коефіцієнт теплопередачі; вимірює кількість тепла, яким обмінюються через одиницю часу при різниці температур між поверхнею стінки і рідини в 1 Вє С
В
Кількість тепла, передане в одиницю часу через одиницю поверхні, називається поверхневою щільністю теплового потоку або питомою тепловим потоком і позначається буквою q і розраховується за формулою Фур'є
. [3]
3. Вихідні дані
Для проведення розрахунків необхідно сконструювати трубопровід на підставі наступних даних:
В· висота водоохлаждаемой шахти 3600 мм;
В· витрата води на кесон 2 м 3 /год (швидкість води в змійовику 0,5 м/с)
В· тиск у трубопроводі не повинно перевищувати робочого;
В· кладка шахти з будівельної цегли - Дж/м В· с В· град;
В· Температура внутрішньої стінки шахти - 1250 Лљ С.
На підставі цих та інших (вище і нижче викладених) даних будуємо трубопровід (рис. 3.).
В
Рис 3. Схема системи охолодження. p> 4. Результати розрахунків та їх аналіз
Зробимо розрахунок змійовика. Визначимо режим руху рідини в ньому. Для цього скористаємося формулою (3). Швидкість і діаметр задані, а кінематичну в'язкість візьмемо з таблиці при температурі води 50 0 С. Вона дорівнює. Використовуючи ці дані, отримаємо:
В
З отриманих даних видно, що режим руху води в змійовику явно турбулентний, і тому необхідно розрахувати товщину ламінарного підшару за формулою (7.).
В
Т.к. k е <пЃ¤ пЂ¬ пЂ отже, труби ми повинні розглядати, як гідравлічно гладкі, а коефіцієнт тертя розраховувати за формулою Нікурадзе, враховуючи, що:.
Тепер можна приступити до розрахунку втрат. Він буде здійснюватися за формулою (9.). Знайдемо першу складову, що відноситься до втрат на тертя, де. Отримуємо
.
Знайдемо тепер всі коефіцієнти місцевих втрат. p> В результаті отримуємо
.
Підставляємо отримані значення у формулу (9):
В
Знаючи величину втрат, можна знайти коефіцієнт по формулою (12):
,
де
В
4.1 Розрахунок опору b для стояків і колектора (їх ділянок)
Розглянемо всю мережу. Змійовики мають чотирирядна розташування по висоті. У кожному ряду буде по шістнадцять змійовиків. Всі стояки під'єднані до горизонтальної трубі, розташованій на нульовому рівні (рівні підлоги). p> Розрахуємо витрати в стояку, виходячи з того, що витрата на кесон становить 2 м 3 /ч.
В
Рис.4. Схема з'єднання кесонів на стояку.
На першій ділянці паралельно з'єднані два кесона, тому витрата обчислюємо за формулою:
,
де Q 1 і Q 2 - витрати на першому і другому кесонах відповідно.
м 3 /сек.
Аналогічним шляхом зробимо розрахунки витрат для всіх ділянок стояка:
м 3 /сек.
м 3 /сек. p> м 3 /сек.
м 3 /сек.
м 3 /сек.
м 3 /сек.
м 3 /сек.
Таким чином, ми отримали загальний витрата води на вході в стояк:
м 3 /сек
Приймемо швидкість води w = 2,5 м/сек обчислимо діаметр стояка:
F = Q/w, F = 9,12 В· 10 -3 /2,5 = 0,00365 м 2 - площа перетину труби,
d =, d == 0,068 м = 68мм.
Порівнюючи отримане значення з ГОСТ 3262 - 75. [1], отримуємо: d = 70 мм.
Зробимо перерахунок швидкості при даному діаметрі:
w = Q/F, w = 9,12 В· 10 -3 В· 4/() = 2,37 м/с.
Визначимо значення коефіцієнта b на окремих ділянках стояка. Для цього нам потрібно визначити значення Re, і. Знайдемо значення всіх параметрів на виході з стояка.
...
