Свойства теплоносителей.

Выполнение курсовой работы:

Исходные данные:

Дано:

Расход горячего теплоносителя:	,
Внутренний диаметр кожуха:	,
Число труб:	,
Этанол
,
,
,
,
Прямоток

Решение

I. Определение среднего температурного напора:

а) C,

б) ,

,

II. Определение средних температур теплоносителей:

а) C,

б) C,

в) C,

г) C,

д) C,

III. Определение теплофизических свойств теплоносителя:

1) Этанол

C,

а) Плотность ( ):

,

б) Удельная теплоёмкость ( ):

,

в) Теплопроводность ( ):

,

г) Коэффициент динамической вязкости ( ):

,

д) Объёмный коэффициент термического сопротивления ( ):

,

2) Вода:

C,

а) Плотность ( ):

б) Удельная теплоёмкость ( ):

,

в) Теплопроводность ( ):

,

г) Коэффициент динамической вязкости ( ):

,

д) Объёмный коэффициент термического сопротивления ( ):

,

3) Тепловой поток к этанолу ( ):

Вт,

Расход в межтрубном пространстве ( ):

,

IV. Метод последовательного приближения:

1. Определение числа Рейнольдса (Re):

а) Для этанола:

, ,

,

Режим течения этанола – турбулентный.

б) Для воды:

, ,

Площадь поперечного сечения межтрубного пространства:

, где

,

Эквивалентный диаметр:

м,

Режим течения воды – турбулентный.

2) Определение числа Нуссельта ( ):

,

,

- число Прандтия при средней температуре теплоносителя.

- число Прандтия при температуре стенки.

3) Определение числа Прандтия ( ):

а) Для этанола:

,

б) Для воды:

,

Определение числа Прандтия в первом приближении заданием температурой стенки:

,

а) Для этанола:

,

0,000298,

0,1498,

3369,75,

,

б) Для воды:

,

0,0002662,

0,6851,

4225,63,

,

Определение коэффициента теплопередачи ( ):

а) Для этанола:

,

б) Для воды:

,

Определение коэффициента теплоотдачи (K):

,

Определение плотности теплового потока (q)

,

Уточнение температуры

,

,

Определение числа Прандтия :

Проверим расчёт по уточнённым температурам:

а) Для этанола:

,

,

,

,

,

б) Для воды:

,

,

,

,

,

Определение :

,

а) Этанол

,41,

б) Вода

,

Определяем коэффициент теплоотдачи К:

,

Определяем плотность теплового потока q:

,

Уточняем температуры:

а) ,

,

б)

Определяем площадь поверхности :

,

Гидравлический расчёт:

1. Определение суммарной длины каналов теплообменника:

,

,

Проверка отношения :

а) ,

б) ,

Определение коэффициента гидравлического сопротивления:

,

,

Определение перепада давления:

,

а) Для этанола:

,

,

б) Для воды:

,

,

2. Определение мощности на прокачку теплоносителя по :

,

а) Для этанола:

,

б) Для воды:

в) Суммарная мощность:

,

3. Определяем требуемое число секций:

,

4. Определяем коэффициент эффективности поверхности теплообменника:

.

Приложение 1.