Охлаждение, компрессионная машина — страница 4

  • Просмотров 159
  • Скачиваний 5
  • Размер файла 31
    Кб

Прандтля для масла при tст.м.=40 оС; -расстояние между внешними образующими трубок,м; Reм- критерий Рейнольдса для масла. Он определяется следующим образом: Reм=(wм*/м) (2.9) где wм –скорость масла, м/с; м –вязкость масла tм.ср.= 54оС, м2/с; Reм=(0,5*0,003/6,68*10-6)=224 м=0,354(0,107/0,003)*2240,5*101,720,33*(101,72/143,56)0,18=673,2 Вт/( м2*К) м пр=673,2*0,95=639,5 Вт/( м2*К) Определяем режим движения воды в трубках. Критерий Рейнольдса для охлаждающей воды [9,стр.55]: Reв=(wв*dвн/в) (2.10) где wв

–скорость воды,м/с; dвн –внутренний диаметр трубки,м; в –коэффициент кинематической вязкости, м2 /с; Reв=(1*0,011/(1,006*10-6))=11000 У нас турбулентный режим течения жидкости, т.к. Reв= 11000>5*103. При таком режиме среднее значение в определяется по формуле[7,стр 114]: в=0,021*(в/ dвн)* Reв0,8* Prf0,43*( Prf/ Prw)0,25, Вт/( м2*К) (2.11) в –коэффициент теплопроводности воды при tв.ср.= 19оС; Prf –число Прандтля для воды при tв.ср.= 19 оС; Prw - число Прандтля для воды при tст.в.=25

оС; в=0,021*(0,58/0,011)* 110000,8* 7,020,43*( 7,02/ 6,32)0,25=4460 Вт/( м2*К) Плотность теплового потока внутри трубок qв[9,стр. 56]: qв=в*( tст.в.- tв.ср), Вт/м2 (2.12) qв=4460 *( 25- 19)=13380 Вт/м2 к=1/((1/639,5)+(0,0015*2,26*0,014/104,5*0,011)+(2,26*0,014/4460*0,011))==420 Вт/( м2*К) Поверхность охлаждения маслоохладителя расчитывается [9,стр. 56]: F=Q/(k*Tср), м2 (2.13) Q - количество охлаждаемого водой тепла, Вт; Tср - среднелогарифмический температурный напор, оС; k – коэффициент теплопередачи, Вт/( м2*К); F=44300/(420*34)=3,1

м2 Удельная плотность теплового потока[7,стр. 108]: q=Q/F, Вт/( м2*К) (2.14) q=44300/3,1=14290 Вт/( м2*К); С другой стороны это можно выразить следующим образом [9,стр.55]: q=м*tм=461*tм (2.15) Следовательно: tм=q/м=14290/640=21,3 оС Из рис.2.1 видно что tст.м.=tм.ср.- tм=54-21,3=32,7 оС Т.к. q=q1=q1=…=qn, то q=в*tв=4460*tв tв=q/в=14290/4460=3,2 оС tст.в.=tв.ср.+tв=19+3,2=22,2 оС По результатам расчета принимаем температуру стенки со стороны воды tст.в.= 22,2 оС и температуру стенки со стороны

масла tст.м.=32,7 оС. Рис.2.1 График изменения температур теплоносителей вдоль поверхности теплообмена при противотоке. Теперь пересчитываем площадь поверхности охлаждения относительно найденных температур стенок: Prв(при tст.в.= 22,2 оС)=6,32 в=0,021*(0,58/0,011)* 110000,8* 7,020,43*( 7,02/6,78)0,25=4263,5 Вт/( м2*К) qв=4263,5 *( 22,2- 19)=13643 Вт/м2 Prм(при tст.м.= 32,7оС)=132,8 м=0,354(0,107/0,003)*2240,5*101,720,33*(101,72/132,8)0,18=695,3 Вт/( м2*К) м пр=695,3*0,95=660,5 Вт/( м2*К) q=660,5*(54-32,7)=14069,4 Вт/м2

к=1/((1/660,5)+(0,0015*2,26*0,014/104,5*0,011)+(2,26*0,014/4263,5*0,011))= =412 Вт/( м2*К) F=44300/412*34=3,16 м2 Поверхность охлаждения с учетом загрязнения[9,стр.56]: F=1,1*F, м2 (2.16) F=1,1*3,16=3,47 м2 Далее проводим аналогичный расчет для разных скоростей воды и масла, для того, чтобы выбрать оптимальную площадь поверхности охлаждения и оптимальные скорости воды и масла. Варианты расчетных скоростей и результаты вычислений приведены в табл. 2.1. Таблица 2.1 Зависимость поверхности