Основы расчета нефтезаводских процессов и аппаратов - Эмирджанов Р.Т.
Скачать (прямая ссылка):
При определении критериев подобия за определяющий размер принимается внутренний диаметр трубы (d).
Таблица 30
I d 1 2 5 10 15 10 30 40 * 50 и более
?1 1,90 1,70 1,44 1,28 I 1,18 ¦ 1,13 1-,05 1,02 1,0
Примеча ни е. Табл. 30 дается к формуле (IX, 20).
2. При вихревом движении для жидкостей и газов
Nu,«= 0,023 Re?'8 ¦Pr?'4 ^1,
(IX, 21>
где •
а) за определяющую температуру принята среднелогариф-мическая температура ti потока, аза определяющий размер-внутренний диаметр трубы d\
б) ©і—поправочный коэффициент (находится по табл. 31), Формула (IX, 21) применима для значений Re> 10000,
Pr =0,7-=-2500 и, если температура стенки ниже температуры кипения жидкости, протекающей по трубам (последнее ограничение относится к потоку капельной жидкости).
Подставляя значения соответствующих критериев, формула (IX, 21) может быть представлена в следующем, более удобном для расчетов виде:
0,4
где А
(Y'W)
0,4
0,8
А
( yze») 0,8 "si
d
0,2
A —•B1 ,(IX1 22)
d
0,2
коэффициент, зависящий только от
0,244 X0'6,
физических свойств среды; на фиг. 76 приведены значения А для воздуха и дымовых газов.
В формуле (IX, 22) и = fw—весовая скорость потока, т. е.
секундный вес потока, отнесенный к 1 мг свободного сечения канала, кГ/м* сек.
Размерности остальных величин: w м/сек; у кТ\м%\ d м; X ккалім час 0C; с ккал\кГ. 0C; \і кГ. сек/м2; g м/сек-; все параметры среды берутся при среднелогарифмической температуре /г потока; удельная теплоемкость с берется при постоянном давлении.
21Г
ч
3. При переходном режиме (при значениях Re коэффициент ас может быть найден приближенно
35
UJ
30
Lu
CC
25 с; та
а
го
¦/5
Фиг. 76.
800 1000
Зависимость от температуры коэффициентов Л—к формуле (IX, 22) для воздуха и дымовых газов; E1-K формуле (IX., 30) для дымовых газов и E3-к формуле (IX, 31),
для дымовых газов
Nu
100
во
зо
ю
I
і t і I I V I I / /
¦ I і J " r" " /
F /
!
о
I
1
I
Фиг. 77. Теплоотдача при переходном ражиме (дія Re-=2200v 1000U).
.2200-г 10000, либо,используя график, данный на фиг.
77, либо умножением значения а,..
полученного 21)
по
формуле (IX, "21) или (IX, 22) на поправочный коэффициент /, предложенный В. М. Раммом [6],
/ = 1-6-105 Re-Теплоотдача при вынужденном движении потока внутри труб и каналов некруглого сечения. Если труба или канал имеют не круглую, а какую-либо другую форму сечения, то при вынужденном движении в них потока жидкости или газа могут быть использованы все формулы (IX, 20— IX, 23), приведенные выше для труб круглого сечения, путем замены значения d на величину эквивалентного диаметра
4(0
<*» = —, м, : (IX, 24)
11
¦1,8
(IX, 23)
где о) площадь поперечного сечения потока, м'*\ /7—-периметр сечения м. Следует иметь 'в виду, что кольцевое или сложное сечение, образованное в межтрубном пространстве при наличии пучка труб, значительно отличаются от круглого сечения, для которых и выведены приведенные выше формулы теплоотдачи внутри каналов. Следовательно применение эквивалентного диаметра не
218
I
Таблица з
\. ~d Ke f 1 2 5 10 15 20 зо 40 50 и более
1.10* 1,65 f 1,50 1,34 1,23 U7 1.13 1,07 1,03 1,0
2.10* 1,51 1,40 1,27 1,18 1.13 1,10 1,05 1,02 I 11,0
5.10* 1,34 1,27 1,18 1,13 1,10 J ,08 1,04 1,02 1,0
1.105 1,28 1,22 1,15 1,10 1,08 1,06 1,03 1,02 1,0
І.ІСв 1,14 1,11 1,08 1,05 1,04 ,1,03 1,02 1,01 1,0
Примечание. Табл. 31 дается к формулам (IX, 21) и (IX, 22).
может не вызывать существенных погрешностей и поэтому способ расчета с применением эквивалентного диаметра является приближенным.
R случае продольного течения потока между трубами пучка за сечение канала можно принять заштрихованные фигуры (см. фиг. 78). Тогда эквивалентный диаметр канала как в случае коридорного, так и в случае шахматного расположения груб в пучке, будет равен
4(S1-S2--- d2)
4
м
(IX, 25)
H
где dn
S1 и S2
-наружный диаметр труб, м;
-шаг труб в горизонтальном и вертикальном направлениях, м (см. фиг. 78). Для некоторых частных случаев (кольцевое сечение, пучок труб внутри цилиндрического корпуса и т. д.) имеются более точные формулы, выведенные специально для этих случаев [6].
В качестве примера приведем формулу для случая теплообмена с внутренней поверхностью кольцевого зазора при турбулентном режиме [7].
/ П \ 0.45 0,8 0,4
N^=0,023 (^1 •Re1 •Pr,
(IX, 26)
где Dn
внутренний диаметр наружной трубки; наружный диаметр внутренней трубки.
219
г г
При подсчете критериев подобия (Nu, Ren Рг)в формуле (IX, 26) за определяющий размер принят наружный диаметр-внутренней трубки, а за определяющую температуру средне-логарифмическая температура (tf ) основной массы потока.
Теплоотдача при вынужденном движении потока внутри изогнутой трубы. При протекании потока по изогнутым тру-
Фиг.
а
а
78. К подсчету эквивалентного диаметра канала,
образуемого пучком труб -шахматное расположение труб; о—коридорное
