химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

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

1 и 2; /, и /2 — длины этих труб.

Разделив уравнение (А) на уравнение (Б), получим:

(В)

Отношение разности температур между двумя точками к расстоянию между этими точками называется температурным градиентом. Таким образом, 6'

отношение -у является температурным градиентом по толщине пограничного

слоя, а отношение температурным градиентом по длине трубы.

На основании уравнения (В) можно сказать, что условием теплового подобия труб 1 и 2 будет равенство отношения температурного градиента по толщине пограничного слоя к температурному градиенту по длине трубы. Это отношение обозначено через Л.

Пусть плотность, удельная теплоемкость, теплопроводность и скорость теплоносителя равны р, с, А. и w, а площадь сечения и периметр трубы — 5 и П. Тогда масса теплоносителя, протекающего через трубу в единицу времени, будет wSp, а количество сообщаемого ему тепла при нагревании на At составит wSpc At. Такое же количество тепла передается путем теплопроводности через пограничный слой и равняется, на основании уравнения теплопроводности, П/ — 0'. Таким образом о

wSpc At = П/ у 6' (Г)

Обозначая а = (эта величина называется температуропроводностью)

и заменяя отношение -j^- через эквивалентный диаметр ^Экв. трубы ^Экв. = 4S \

— "7Т~Ь после преобразования уравнения (Г) получим

Так как условием теплового подобия труб / и 2 является равенство отwdaKn , '

ношения А, то равенство для них величины ' также будет условием

теплового подобия. Эта величина

Ре =

а

называется критерием Пекле и характеризует отношение поперечного температурного градиента (по толщине пограничного слоя) к продольному (по длине трубы).

Рг

Другим условием теплового подобия рассматриваемых труб является их гидродинамическое подобие, т. е. равенство критериев Рейнольдса. При практических расчетах критерий Пекле заменяют критерием Прандтля

Ре v (хс

Re а X

в который входят только физические константы теплоносителя (v — кинематическая вязкость теплоносителя).

Таким образом, условием теплового подобия двух труб является равенство для них критериев Re, а также критериев Рг.

Количество тепла, передаваемого через пограничный слой, было определено выше как П/ у 0'. Это же количество тепла можно выразить при помощи уравнения конвекции как ГШ6част>, где 0част. — частный температурный напор, т. е разность температур между стенкой и теплоносителем. Следовательно

Ш у 6' = Ша6част.

Сокращая обе части уравнения на Ш0част<, умножая на ^экв. и деля наХ, получим:

а^экв. ^экв. . ^част.

X — & ' 6'

Если написать такое уравнение для каждой из подобных систем, то правые части полученных уравнений будут одинаковы, так как при наличии геометрического и гидродинамического подобия будет одинаковым отношение

—, а при наличии теплового подобия — и отношение Q/' • Следовательно, будут равны и левые части этих уравнений, т. е. величина

К

называемая критерием Нуссельта, для подобных систем будет одинакова.

Таким образом, следствием теплового подобия является равенство для подобных систем критерия Nu, причем можно написать:

Nu=/(Re, Рг)

При свободной конвекции движение теплоносителя определяется разностью плотностей его холодных (Pi) и нагретых (р) частиц, и в число определяющих критериев входит критерий Архимеда [формула (6-46)].

Так как разность плотностей обусловлена разностью температур 6часх>, то

_?J.— Р ЕЕ

— Ричаст.

Р

где р — коэффициент объемного расширения теплоносителя.

Подставляя это значение в выражение для критерия Архимеда, получим критерий Грасгофа:

Пг - fifl - ^Р^част.

иг ~2~ Р°част. — ^2

Выражение для критерия Нуссельта в данном случае запишется в виде

Nu=/(Gr, Рг)

Теплоотдача при вынужденной конвекции

При вынужденной конвекции теплоноситель движется вдоль поверхности теплообмена с определенной скоростью под действием внешней силы, например силы тяжести или силы давления, развиваемого насосом, компрессором или вентилятором.

Движение теплоносителя по трубам и каналам. В этом случае для определения а пользуются следующими уравнениями:

устойчивое турбулентное движение (Re > 10000)

Nu = 0,023Re°'8Pr0-4 (11-35)

переходное движение (Re = 2300— 10000)

Nu = 0,008Re°'9Pr0'43 (11-36)

ламинарное движение (Re < 2300)

Nu = a(Re Pr)0,2(Gr Рг)0,1 (11-37)

Множитель а в уравнении (11-37) имеет следующие значения.

а

Для горизонтальных труб 0,74

Для вертикальных труб при движении холодного теплоносителя вверх или горячего

вниз 0,63

Для вертикальных труб при движении холодного теплоносителя вниз или горячего

вверх 0,85

В уравнениях (11-35) — (11-37) определяющим геометрическим размером служит внутренний диаметр трубы dB или эквивалентный диаметр канала ^ЭКВ. Определяющей температурой в уравнениях (11-35) и (11-36) является температура гт, а в уравнении (11-37) температура /Пл. (стр. 386).

Движение теплоносителя вне труб. При движении теплоносителя в кольцевом канале между двумя трубами (внутренний диаметр н

страница 128
< 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
техническое обслуживание чиллеров
наклейки пижо 405
смесительный узел вентиляция
3 d аттракцион

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
(23.04.2017)