Bài tập truyền nhiệt số 3

Tham khảo tài liệu bài tập truyền nhiệt số 3, kỹ thuật - công nghệ, cơ khí - chế tạo máy phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài tập truyền nhiệt số 3 Bài 1 (10.14) Daàu maùy bieán aùp chaûy trong oáng d = 10 mm, tf’= 80 oC, tf’’= 40 oC, vôùi löulöôïng 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 ωd 0,496 × 0,01Tieâu chuaån Reynolds: Re f = = −6 = 858 νf 5,76 × 10Vì 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: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 kWBÌNH NGÖNG 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 trungbình 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− 6Giaû 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 ...