Xem mẫu

  1. Bài 1 (10.14) Daàu maùy bieán aùp chaûy trong oáng d = 10 mm, tf’= 80 oC, tf’’= 40 oC, vôùi löu löôïng G = 120 kg/h. Nhieät ñoä beà maët oáng tw = 30 oC, - Tính chieàu daøi oáng L. - Tính Q cuûa 5 oáng (song song). Giaûi: Nhieät ñoä trung bình cuûa daàu: tf = 0,5 (tf’+ tf’’) = 0,5 (80 + 40) = 60 oC Tra thoâng soá vaät lyù cuûa daàu maùy bieán aùp ôû 60 oC (PL Baûng 24): ρ = 856 kg / m 3 ; cp = 1, 905 kJ/kgK ; λ = 0,1072 W mK ; Prf = 87,8 ; Prw = 202 ν = 5,76 × 10 −6 m 2 s; β = 7,1.10-4 1/K Toác ñoä daàu chaûy trong oáng V 4G 4 ⋅120 w= = = = 0,496 m/s F ρπd 2 3600 ⋅ 856 ⋅ π ⋅ 0,012
  2. ωd 0,496 × 0,01 Tieâu chuaån Reynolds: Re f = = −6 = 858 νf 5,76 × 10 Vì Ref < 2200 : chaûy taàng gβd 3 (t f − t w ) 9,81 ⋅ 7,1 ⋅ 10 −4 ⋅ 0,013 (60 − 30 ) Gr = = = 6254,5 ν 2 (5,76 ⋅ 10 ) −6 2 PTTC khi chaûy taàng, giaû thieát L/d ≥ 50 : 0 , 25 0 ,1 ⎛ Prf ⎞ Nu f = 0,15 Re 0,33 Prf0, 43 f Grf ⎜ ⎜ Pr ⎟ ⎟ ⎝ w ⎠ 0 , 25 ⎛ 87,8 ⎞ = 0,15 ⋅ 8580,33 ⋅ 87,80, 43 ⋅ 6264,50,1 ⎜ ⎟ = 18,58 ⎝ 202 ⎠ λf 0,1072 2 Heä soá toûa nhieät: α = Nu f = 18,58 = 199,1 W m K d 0,01 120 Nhieät löôïng daàu nhaû Q1 = Gcp(tf’ – tf’’) = ⋅1,905(80 − 40 ) = 2,54 kW 3600 ra trong 1 oáng:
  3. Chieàu daøi oáng Töø PT: Q1 = απdL(tf – tw) Q1 2540 = 13,54 m Suy ra L= = απd (t f − t w ) 199,1⋅ π ⋅ 0,01(60 − 30) L 13,54 Kieåm tra = = 1354 > 50 do ñoù heä soá εl = 1. d 0,01 Naêng suaát cuûa thieát bò coù 05 oáng: Q = nQ1 = 5 x 2,54 = 12,7 kW
  4. BÌNH NGÖNG
  5. Bài 2: Bình ngöng coù 150 oáng (song song), ñöôøng kính trong d = 20 mm. Löu löôïng nöôùc vaøo bình G = 84 kg/s, tf’= 30 oC, tf’’= 50 oC. Nhieät ñoä trung bình BM oáng tw = 70 oC. - Tính heä soá toûa nhieät α trong oáng. - Tính L moãi oáng. Giaûi: a) Heä soá toaû nhieät α Nhieät ñoä trung bình cuûa nöôùc: tf = 0,5(30 + 50) = 40 oC TSVL ρ = 992,2 kg/m3 ; cp = 4,174 kJ/kgK ; λ = 63,5.10-2 W/mK ν = 0,659.10-6 m2/s ; Prf = 4,31 ; Prw = 2,55 Toác ñoä nöôùc chuyeån ñoäng trong oáng 4G 4 ⋅ 84 w= = = 1,8 m/s ρπd 2 n 992,2 ⋅ π ⋅ 0,02 ⋅150 2 Re f = wd = 1,8 ⋅ 0,02 ν = 54628 > 104 0,659 ⋅ 10− 6
  6. Giaû thieát L/d > 50 -> εl = 1 0 , 25 ⎛ Pr ⎞ PTTC coù daïng: Nu f = 0,021 Re 0,8 Prf0, 43 ⎜ f ⎟ f ⎜ Pr ⎟ ⎝ w⎠ 0 , 25 ⎛ 4,31 ⎞ = 0,021 ⋅ 54628 0,8 4,310, 43 ⎜ ⎟ = 276,58 ⎝ 2,55 ⎠ λ 63,5 ⋅10 −2 α = Nu f = 276,58 = 8781,5 W / m 2K d 0,02 b) Nhieät löôïng nöôùc nhaän ñöôïc Q = Gcp(tf’’ – tf’) = 84 x 4,174(50 – 30) = 7012 kW Q Chieàu daøi moãi oáng L= nαπdΔt 7012 ⋅103 = = 2,825 m 150 ⋅ 8781,5 ⋅ π ⋅ 0,02(70 − 40) Kieåm tra laïi giaû thieát L/d = 2,825/0,02 = 141 > 50: thoaû maõn
  7. Bài 3: (nhö 10.23) Khoùi chuyeån ñoäng trong oáng (0,4 x 0,8) m, L = 10 m. Löu löôïng G = 4,8 kg/s, nhieät ñoä trung bình tf = 300 oC. Tính heä soá toûa nhieät α . Xem Prf = Prw. Giaûi: 4F 4 ⋅ 0,4 ⋅ 0,8 KTXĐ: Þ töông ñöông d tñ = = = 0,533 m U 2(0,4 + 0,8) Khi tf = 300 oC, TSVL cuûa khoùi (PL B. 23) TSVL: ρ = 0,617 kg/m3 ; λ = 4,84.10-2 W/mK ; ν = 45,81.10-6 m2/s; Pr = 0,65 Toác ñoä khoùi trong oáng V G = 4,8 w= = = 24,3 m/s F ρF 0,617 ⋅ 0,4 ⋅ 0,8 ωd 24,3 ⋅ 0,533 Re f = = = 282730 > 104 νf 45,81 ⋅ 10 −6
  8. Cheá ñoä chaûy roái 0 , 25 ⎛ Pr ⎞ PTTC: Nu f = 0,021 Re 0 ,80 Prf0 , 43 ⎜ f f ⎜ Pr ⎟ ⎟ εl ⎝ w ⎠ = 0,021.2827300,8.0,650,43.1,05 = 420 L 10 Vì = = 18,7 neân heä soá εl = 1,05 (Baûng 8.1) d 0,533 −2 λf 4,84 ⋅ 10 2 Do ñoù α = Nu f = 420 = 38,1 W m K d 0,533
  9. Bài 4: (nhö 10.37) OÁng daãn khí noùng d = 500 mm, ñaët ngoaøi trôøi, gioù thoåi ω = 2 m/s xieân goùc 60o. Nhieät ñoä moâi tröôøng tf = 30 oC, nhieät ñoä BM oáng tw = 470 oC. Tính toån thaát nhieät /1 m oáng. Giaûi: KTXÑ d = 0,5 m NÑXD tf = 30 oC −6 m2 s −2 λ f = 2,7 × 10 W mK ν f = 16 × 10 Prf = 0,701 ωd = 2 ⋅ 0,5 = 6,25 ⋅ 104 Re f = −6 νf 16 × 10 Ñoái vôùi khoâng khí, khi Re > 103 Nu = 0,245 Re0,6 ε ψ ( = 0,245 6,25 ⋅ 10 4 ) 0,6 ⋅ 0,93 = 171,86 −2 λ 2,7 ⋅ 10 α = Nu = 171,86 = 9,28 W m 2 K d 0,5 Toån thaát nhieät do ñoái löu Qñl = απdL(tw – tf) = 9,28 . π . 0,5 . 1.(470 – 30) = 6411 W
  10. Bài 5 (10.42) Chuøm oáng song song goàm 8 haøng, d = 60 mm, nhieät ñoä trung bình cuûa doøng khoùi tf = 600 oC, toác ñoä ôû choã heïp nhaát w = 8 m/s. Nhieät ñoä trung bình cuûa vaùch tw = 120 oC. Tính heä soá α cuûa chuøm oáng trong 2 tröôøng hôïp: a. Goùc va ψ = 90 o b. Goùc va ψ = 60 o Giaûi: TSVL cuûa khoùi ôû t = 600 oC f −6 2 Prf = 0,62 λ f = 7,42 × 10 −2 W mK ν f = 93,61 × 10 m s Prw = 0,69 ωd 8 × 0,06 3 Re f = = −6 = 5127,7 > 1 ⋅ 10 νf 93,61 ⋅ 10 Neáu goùc va ϕ = 90 o thì PTTC cho haøng oáng thöù 3: 0 , 25 0 , 36 ⎛ Prf ⎞ 0 , 25 0 , 65 Nu f = 0,22 Re f Prf ⎜ ⎛ 0,62 ⎞ ⎜ Pr ⎟ 0,65 0,36 ⎟ = 0,22 ⋅ 5127,7 ⋅ 0,62 ⎜ ⎟ = 46,5 ⎝ w⎠ ⎝ 0,69 ⎠ λf 0,0742 α 3 = Nu f = 46,5 = 57,5 W m 2 K d 0,06
  11. Khoâng khí: Nu f = 0,194 Re 0,65 f = 50 sai soá laø 7,5% HSTN trung bình cuûa chuøm 8 daõy oáng : 0,6α 3 + 0,9α 3 + (8 − 2 )α 3 α90 = = 0,9375α 3 = 53,9 W m 2 K 8 Khi goùc va ψ = 60 o: Tra baûng 8.5 tìm ñöôïc εψ = 0,94. Do ñoù α ψ = α 90 × ε ψ = 53,9 × 0,94 ≈ 50,7 W m 2 K
nguon tai.lieu . vn