 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Обработка результатов измерений. Определить коэффициент теплоотдачи со стороны охлаждающей воды по формуле:
Определить коэффициент теплоотдачи со стороны охлаждающей воды по формуле:
, (28)
где 
- число Рейнольдса;
- скорость движения жидкости по трубе, м/с;
d =8 мм - внутренний диаметр трубы;
Pr - число Прандтля;
n - коэффициент кинематической вязкости, м2/с;
l - коэффициент теплопроводности воды, Вт/м°С;
l = d - характерный линейный размер, м.
Pr, n, l находятся по таблице 7 согласно средней температуре воды:
. (29)
Для определения коэффициента теплоотдачи при конденсации 
используем метод последовательных приближений.
Задаем коэффициент теплоотдачи К0 = 0,5 
, тогда
q= Ko(tп - tв), Вт/м°С (30)
где tп = 100 °С - температура пара.
Таблица 7 - Физические свойства воды на линии насыщения
| t, °С | р·105, Па | r, кг/м3 | i, кДж/ кг | Ср , кДж/ (кг·°С) | l, Вт/ (м·°С) | а·10-6, м2/сек | m·10-6, Па·сек | n·10-6, м2/сек | b·10-4, 1/К | s·10-4, кг/м | Рr | |
| 1,013 | 999,9 | 4,212 | 0,560 | 1,32 | 1,789 | -0,63 | 75,64 | 13,5 | ||||
| 1,013 | 999,7 | 42,04 | 4,191 | 0,580 | 1,38 | 1,306 | +0,70 | 74,16 | 9,45 | |||
| 1,013 | 998,2 | 83,91 | 4,183 | 0,597 | 1,43 | 1,006 | 1,82 | 72,69 | 7,03 | |||
| 1,013 | 995,7 | 125,7 | 4,174 | 0,612 | 1,47 | 801,5 | 0,805 | 3,21 | 71,22 | 5,45 | ||
| 1,013 | 992,2 | 167,5 | 4,174 | 0,627 | 1,51 | 653,3 | 0,659 | 3,87 | 69,65 | 4,36 | ||
| 1,013 | 988,1 | 209,3 | 4,174 | 0,640 | 1,55 | 549,4 | 0,556 | 4,49 | 67,69 | 3,59 | ||
| 1,013 | 983,1 | 251,1 | 4,179 | 0,650 | 1,58 | 469,9 | 0.478 | 5,11 | 66,22 | 3,03 | ||
| 1,013 | 977,8 | 293,0 | 4,187 | 0,662 | 1,61 | 406,1 | 0,415 | 5,70 | 64,35 | 2,58 | ||
| 1,013 | 971,8 | 335,0 | 4,195 | 0,669 | 1,63 | 355,1 | 0,365 | 6,32 | 62,59 | 2,23 | ||
| 1,013 | 965,3 | 377,0 | 4,208 | 0,676 | 1,65 | 314,9 | 0,326 | 6,95 | 60,72 | 1,97 | ||
| 1,013 | 958,4 | 419.1 | 4,220 | 0,684 | 1,68 | 282,5 | 0,295 | 7,52 | 58,86 | 1,75 | ||
| 1.430 | 951,0 | 461,4 | 4,233 | 0,685 | 1,70 | 259,0 | 0,272 | 8,08 | 56,90 | 1,60 | ||
| 1,980 | 943,1 | 503,7 | 4,250 | 0,686 | 1,71 | 237,4 | 0,252 | 8,64 | 54,84 | 1,47 | ||
| 2,700 | 934,8 | 546,4 | 4,266 | 0,686 | 1,72 | 217,8 | 0,233 | 9,19 | 52,88 | 1,35 | ||
| 3,610 | 926,1 | 589,1 | 4,287 | 0,885 | 1,72 | 201,1 | 0,217 | 9,72 | 50,72 | 1,26 | ||
| 4,760 | 917,0 | 632,2 | 4,313 | 0,681 | 1,73 | 186,4 | 0,203 | 10,3 | 48,66 | 1,17 | ||
| 6,180 | 907,4 | 675,4 | 4,346 | 0,681 | 1,73 | 173,6 | 0,191 | 10,7 | 46,60 | 1,10 | ||
| 7,920 | 987,3 | 719,3 | 4,380 | 0,676 | 1,72 | 162,8 | 0,181 | 10,3 | 44,34 | 1,05 | ||
| 10,03 | 886,9 | 763,3 | 4,417 | 0,672 | 1,72 | 153,0 | 0,173 | 11,9 | 42,28 | 1,03 | ||
| 12,55 | 876,0 | 807,8 | 4,459 | 0,664 | 1,72 | 144,2 | 0,165 | 12,6 | 40,02 | 0,965 | ||
Для конденсата температуры tп по таблице 7 находим величины Pr', n ', l', m', где l' - коэффициент теплопроводности конденсата;
m' - динамический коэффициент вязкости, Па °С;
n ' - кинематический коэффициент вязкости, м2 /с;
Pr - число Прандтля;
r = 2,2·106 Дж/кг - теплота парообразования воды.
Оценим в первом приближении число Рейнольдса пленки конденсата на поверхности трубы по формуле:
, (31)
где, D=10 мм - внешний диаметр трубы.
Вычислим масштаб гравитационно-вязкого взаимодействия:
, (32)
где g = 9,81 м2/с - ускорение свободного падения.
Находим коэффициент теплоотдачи конденсата.
, Вт/м2·°С. (33)
Проверим коэффициент теплопередачи:
, (34)
где 
=1 мм - толщина трубы;
=380 Вт/м·°С - теплопроводность трубы.
Сравниваем К0 и K1. Если они отличаются, задаем для К0 другое значение и производим расчеты по формулам 30-34 заново.
Подсчитываем мощность нагревателя по формуле:
Q H =U I, Вт. (35)
Подсчитываем мощность по количеству конденсата:
Qk = Gдист rв r, (36)
где rв= 1000 кг/м3 - плотность воды;
r = 2,2·106 Дж/кг - теплота парообразования воды.
Вычисляем коэффициент теплопередачи на опыте по формуле:
, (37)
где Sтр = 1,05·10-2 - площадь поверхности трубы, м2.
Обработка результатов исследований и содержание отчета:
1. Название, цель работы, применяемое оборудование.
2. Таблица исходных данных и результаты расчета.
3. Схема установки "Аквадистиллятор ДЭ-4".
4. Выводы по работе.
Контрольные вопросы:
1. Парообразование жидкости; сущность процессов кипения и испарения жидкости.
2. Понятия: жидкость на линии насыщения, влажный насыщенный пар, сухой насыщенный пар, перегретый пар.
3. Удельная теплота парообразования жидкости.
4. Степень сухости, степень влажности пара.
5. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара, их значение.
Поиск по сайту: