4. Находим коэффициент эффективности ребра.

Для вычисления Е необходимо знать примерное значение α_р. Принимаем ориентировочно θ_р = 3 °С. Теплофизические свойства R113 при t_н = 80°С: r= 135,1·10³ Дж/кг; ρ=1430 кг/м³; λ = 0,0598 Вт/(м·К); μ = 3,63·10^–4 Па·с (из таблицы теплофизических свойств R113 на линии насыщения).

Коэффициент, учитывающий влияние на теплоотдачу толщины пленки конденсата, стекающего по пучку горизонтальных труб,

Найденные величины подставляем в формулу (1.3)

По формуле (1.5) получаем

Коэффициент эффективности [2, 3]

где

mh' = 182·0,0045 ≈ 0,82; th·mh' = 0,67 (из таблицы значений показательных и гиперболических функций);

5. Для трубы длиной 1 м находим площади поверхности ребер F_p, трубы без ребер (основной) F₀, межреберных участков F_мр, полной оребренной F:

где R_p = 0,5 D_p = 14 мм; r₀ = 0,5d₀ = 10 мм; n_p = 1/S_p = 1/0,004 = 250;

F₀ = πd₀·1 = π·0,020 = 0,0628 м²;

F_мр = πd₀(1 - n_pδ_p) = π·0,020 = (1 — 250·0,0015) = 0,0393 м²;

F = F₀ + F_мр = 0,151 + 0,0393 = 0,190 м²;

Вычисляем величину, стоящую в скобках выражения (1.6),

6. Плотность теплового потока со стороны агента, отнесенную к основной поверхности трубы, можно определить из закона Ньютона

q_a = α_пр(t_н - t₀) = α_пр·θ₀ = 2,7 α₀ θ₀.

Подставив численное значение в скобки и выразив α₀ через θ₀ и D в уравнении (1.4), получаем

                                                                             (1.7)

Задаваясь различными значениями θ₀, можно найти соответствующие им температуры пленки t_m, теплофизические свойства и величины D и с помощью уравнения (1.7) построить зависимость q_a от θ₀. Для упрощения расчета, учитывая, что средняя температура пленки ненамного отличается от температуры конденсации, можно принять D = 1480 (см. п. 4 расчета).

Тогда

                                                                           (1.8)

Находим q_a при разных θ₀:

	1	2	3	4	5	6
	1	1,68	2,28	2,82	3,34	3,84
	4000	6710	9120	11300	13350	15350

7. Плотность теплового потока от наружной стенки трубы к воде, отнесенная к основной поверхности трубы, с учетом термического сопротивления стенки трубы

                                                                                                 (1.9)

8. По уравнениям (1.8) и (1.9) строим графики q_a и q_B (рис.1). Из графика находим

9. Проверяем правильность выбора θ_р и t_p в начале расчета.

Из рис. 1 находим θ₀ = 5,3 °С, откуда:

t₀ = t_н — θ₀ = 80 — 5,3 = 74,7 °С;

θ_р = Е θ₀ = 0,82 · 5,3 = 4,35 °С;

t_p = t_н — θ_р = 80 — 4,35 = 75,65;

t_m = 78 °С.

Изменение полученных величин t_m и θ_р по сравнению с принятыми при определении α_p, Е и D практически не скажется на их величинах. Поэтому пересчета не проводим.

10. Тепловая производительность аппарата

Q = Vρ_вс_в(t_в2 — t_в1) = 0,001·978·4190(75 — 65) = 41000 Вт.

Рис. 1. Определение плотности теплового потока
во фреоновом кожухотрубном конденсаторе с накатными ребрами

11. Площадь поверхности и длина труб:

Ответ: F₀ = 3 м²; L = 48 м.

---

Источник: Сборник задач по процессам теплообмена в пищевой промышленности. /Данилова Г.Н., Филаткин В.Н., Щербов М.Г., Бучко Н.А./ - М.: Агропроиздат, 1986. - с. 196-200

Использованная литература:
1. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. - М.: Энергия, 1981. - 417 с.
2. Теплообменные аппараты холодильных установок / Г.Н. Данилова, С.Н. Богданов, О.П. Иванов, Н.М. Медникова/. - Л.: Машиностроение, 1973. - 328 с.
3. Теплофизические характеристики пищевых продуктов и материалов. Справочное пособие / под. ред. А.С. Гинзбурга. - М.: Пищевая промышленность, 1975. - 223 с.

[ Главная] [ РЕДАКЦИЯ] [ АВТОРАМ] [ ЦЕНЫ] [ ДОГОВОРЫ] [ ССЫЛКИ] [ КОНТАКТЫ] [ README] [ Домой]