химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

Автор А.Н.Плановский, В.М.Рамм, С.З.Каган

амическими, физическими и геометрическими факторами. Зависимость коэффициента теплоотдачи от этих факторов весьма сложна и, как правило, не может быть установлена теоретическим путем.^Поэтому для определения коэффициентов теплоотдачи прибегают к экспериментам, а опытные данные обрабатывают при помощи теории подобия, в результате чего получают критериальные уравнения, выражающие зависимость между критериями подобия (стр. 149).

Приложение теории подобия к передаче тепла конвекцией показало, что этот процесс определяется рядом критериев, значения которых приведены в табл. 13.

Таблица 13

* Выражение для критерия Рг составлено применительно к системе единиц СИ; при польPU.C

Эовании системой единиц МКГСС критерий Рг = А;— .

Все критерии подобия являются безразмерными и при вычислениях входящие в них величины можно брать в любой, но обязательно в одинаковой системе единиц. При практических расчетах мы будем пользоваться системой СИ (стр. 23). Тогда величины, входящие в критерии, приведенные в табл. 13, будут иметь следующие размерности:

а—коэффициент теплоотдачи, вт/м2 • град;

X—теплопроводность теплоносителя, вт/м • град;

р. — вязкость теплоносителя, н - сек/м2;

с — удельная теплоемкость теплоносителя, дж/кг-град;

р — плотность теплоносителя, кг/м3;

р — коэффициент объемного расширения теплоносителя, \/град;

Критерии подобия при передаче тепла конвекцией

Критерий Формула Физический смысл кргуерия

Нуссельта

Рейнольдса

Прандтля Грасгофа Nu = -^- (11-30) Wl

Re=- (11-31)

Pr = -y- (11-32)*

Or- 1^чш. (Ц-33) Характеризует процесс теплообмена между теплоносителем и стенкой

Характеризует гидродинамический режим движения теплоносителя

Характеризует физические свойства теплоносителя

Характеризует режим движения теплоносителя при свободной конвекции

W—массовая скорость теплоносителя, кг/м2-сек; I—определяющий геометрический размер, м; g— ускорение силы тяжести, м/сек2 (g = 9,81 м/сек2); бчаст.—частный температурный напор, град. В безразмерности приведенных в табл. 13 критериев подобия нетрудно убедиться, подставив размерности входящих в них величин. Например, для критерия Прандтля имеем:

«• сек

бж

кг - м • сек

бж

[PrJ

м2 кг • град

втп

сек2 -м2 кг - град дж

" дж/сек • м • град "1 дж\сек - м - град J

ср.к . м . zпад

Безразмерность рассматриваемых критериев сохраняется и при применении в качестве единицы тепла ккал вместо дж. Однако если теплопроводность К выражена в ккал/м • ч • град, а вязкость \i-BH' сек/м2, то в формулу для критерия Прандтля необходимо ввести множитель 3600:

рг=== 3600j^

При пользовании системой МКГСС уравнение (11-32) для критерия Прандтля перестает быть безразмерным, так как по структуре этого критерия удельная теплоемкость с в данном случае должна быть отнесена к технической единице массы (т.е.м.), а не к 1 кгс. Поэтому в системе МКГСС критерий Прандтля имеет следующий вид (вязкость ц в кгс • сек/м2, теплоемкость с в ккал /кгс • град, теплопроводность X в ккал/м - ч • град) :

р 3600 jxgc

Критерий: Re, Рг и Gr являются определяющими, обусловливающими тепловое подобие. Критерий Nu представляет собой определяемый критерий, зависящий от определяющих критериев. Эта зависимость в общем виде может быть представлена уравнением:

Nu =/(Re, Gr, Рг)

Определив' критерии Re, Gr и Рг, из критериального уравнения находят значения критерия Nu, а затем вычисляют коэффициент теплоотдачи из формулы (11-30):

a = yNu (11-34)

25 Зак. 546.

При расчете физические константы теплоносителей берутся при определяющей температуре, за которую принимается средняя температура теплоносителя /т (стр. 443) или температура пленки (пограничного слоя) tn]l., равная среднеарифметическому температур стенки /ст. и теплоносителя:

а ~Т~ ^ст.

1 пл. 2

Тепловое подобие '

Для выяснения условий теплового подобия и физического смысла критериев подобия рассмотрим, в качестве примера, нагревание теплоносителя, движущегося по трубе. Выясним условия подобия труб / и 2 (рис. 11-5) в отношении передачи тепла конвекцией. Предпосылкой теплового подобия является геометрическое и гидродинамическое подобие. При соблюдении этих условий отношение толщин пограничных слоев обеих труб равно отношению

±

At,

?IF

Рис. 11-5. К выводу теплового подобия.

линейных размеров этих труб. Тепловое подобие заключается в том, что температуры в отдельных точках труб подобны, т. е. отношение разности температур между двумя любыми точками одной трубы к разности температур между сходственными точками другой трубы является постоянной величиной

Пусть изменение температуры по толщине пограничного слоя составляет для труб / и 2 соответственно Q1 и 02, а температурный перепад теплоносителя по длине труб h труб имеет вид

и /2— A^i и Д?2. Тогда условие теплового подобия

(А)

Условие геометрического и гидродинамического подобия труб 1 и 2 мож но написать следующим образом:

&2 /2

(Б)

где 8, и Ьг — толщины пограничных слоев труб

страница 127
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Процессы и аппараты химической технологии" (11.4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
тахта с подъемным механизмом мерлом
Delonghi Inissia купить
купить металлические архивные стеллажи
http://taxi-stolica.ru/nashi_avtomobili/avtomobili_klassa_biznes/

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(27.06.2017)