Физические параметры теплоносителей при их средних температурах

2.5 Физические параметры теплоносителей при их средних температурах

Дистиллят дизельного топлива:

Т _ср.1 =

где Т –начальная и конечная температуры дистиллята дизельного топлива.

Т _ср.1 = 538 + 433 = 486 К.

Коэффициент теплопроводности:

λ _ср.1 =  · (1,0 – 0,00047 · Т _ср.1)

λ _ср.1 =  · (1,0 – 0,00047 · 486) = 0,123 Вт/м·к.

Теплоемкость:

C _ср.1 = · (0,762 + 0,0034 · Т _ср.1)

C _ср.1 =  · (0,762 + 0,0034 · 486) = 2,64 кДж/кг · К

Относительная плотность:

 = р- α ·(Т _ср.1 – 293)

 = 835 – 0,000725 ·(486 – 293) = 834,9

Определяем кинематическую вязкость для дистиллята дизельного топлива:

lg  = nlg

где n_1, n₂ – кинематическая вязкость дистиллята дизельного топлива при Т₁= 293 и Т₂= 323 К соответственно.

V₁ = V₂₉₃ = 1,05 · 10^-6 м²/c

V₂ = V₃₂₃ = 1 · 10^-6 м²/c

T₁= 293 K

T₂ = 323 K

n =

n =

Тогда кинематическая вязкость для дистиллята дизельного топлива при

Т _ср.1 определяется из уравнения:

V_тср.1 = 1,05 · 10^-6= 1,05 · 10^-6= 0,92 · 10^-6 м²/с

antilog(0,05 lg 486 – 273) antilog 0,05 lg 10,6 293 - 273

Нефть:

Средняя температура:

Т _ср.2 = +

2

Т _ср.2 = 393 + 413 = 403 K.

2

Расчеты физических параметров для нефти:

λ _ср.2 =  · (1,0 – 0,00047 · Т _ср.2).

λ _ср.2 =  · (1,0 – 0,00047 · 403) = 0,156 · 0,812 = 0,127 Вт/м·к.

Определяем теплоемкость:

1

C _ср.2 = (0,762 + 0,0034 · Т _ср.2).

C _ср.2 =  · (0,762 + 0,0034 · 403) = 2,29 кДж/кг · К.

Определяем относительную плотность:

 = р- α · (Т _ср.2 – 293)

 = 860 – 0,000725 ·(403 – 293) = 859,9

Определяем кинематическую вязкость для нефти:

n₂ =

n₂ =

2.6 Коэффициент теплоотдачи от дизельного топлива

 

2.6.1 Коэффициент теплоотдачи α₁ от дистллята дизельного топлива к внутренней поверхности малой трубы

Скорость потока дизельного топлива (в м/c):

W₁ =

где f₁ – площадь поперечного сечения всех труб в одном ходу аппарата.

W1 =  = 0,605 м/c

f_t = · N₁

где d_в – внутренний диаметр внутренней трубы;

 N₁ – число труб в одном ходу.

f_t = 0,785 · 0,04² · 7 = 0,0088 м²

Определяем критерий Рейнольдса:

Re_cp.1 =

Re_cp.1 =  = 26304

Для турбулентного режима:

α₁ = 0,021 ·  · Re · Pr ·

Определяем критерий Прандтля:

Pr_cp.1 =

Pr_cp.1 = = 16

Предварительный расчет показывает, что отношение ≈ 1.

Определяем α_1. (Вт/м²·К):

 920 Вт/м²·K

2.6.2 Коэффициент теплоотдачи α₂ от гладкой наружной поверхности малой трубы к нефти

Нефть движется в межтрубном пространстве кольцевого сечения, площадью в (м²) которого для одного хода определяется:

м²

где  - внутренний диаметр наружной трубы;

  - внутренний диаметр наружной трубы.

Скорость потока нефти:

 (м/c)

 м/с

Эквивалентный диаметр кольцевого сечения:

-

Критерий Рейнольдса:

Re_cp.2 =

Re_cp.2 =  = 26373,6

Определяем критерий Прандтля:

Pr_cp.2 =

Pr_cp.2 =  = 28,53

Принимаем по изложенным выше соображениям значение сомножителя:

≈ 1, найдем α₂ (Вт/м² · К):

α₂ = 0,021 ·  · Re · Pr ·

 992,7 Вт/м²·K

2.6.3 Коэффициент  от оребренной наружной поверхности малой трубы к нефти

Расчет  в (Вт/м² · К) ведем по формуле:

=

где

h – высота ребер

β – характеристика эффективности прямых продольных ребер

S – шаг по окружности трубы.

Для принятых оребренных труб:

h = 0,013 м

δ = 0б001 м

Принимаем β = 0,348

Шаг ребер по окружности трубы:

где n = 20 – число прямых продольных ребер.

 м

Коэффициент теплоотдачи:

=  = 1821,8 Вт/м2 К

2.7 Коэффициент теплопередачи

2.7.1 При отсутствии оребрения и чистых поверхностей труб

где d_ст – толщина стенки (d_ст=0,004м);

 l_ст – теплопроводность стенки (l_ст=46,5Вт/(м*К)).

K =  = 476,19 Вт/м²·K