Жылутехникасы пәнінен жылулық есептеулер


Жұмыс түрі:  Материал
Тегін:  Антиплагиат
Көлемі: 14 бет
Таңдаулыға:   

Жылулық есептеу:

1. Бу және өнім арасындағы - температуралардың орташа айырмасын есептейміз:

А) температуралардың үлкен айырмашылығы

Δ t ү = t б у t 1 = 130 15 = 115 {\Delta t}_{ү} = t_{бу} - t_{1} = 130 - 15 = 115℃

Б) температуралардың кіші айырмашылығы

Δ t к = t б у t 2 = 130 70 = 60 {\Delta t}_{к} = t_{бу} - t_{2} = 130 - 70 = 60℃

Δ t y Δ t k = 109 57 = 1 , 9 2 , о н д а Δ t о р т = Δ t y + Δ t k 2 = 109 + 57 2 = 83 \frac{{\mathrm{\Delta}t}_{y}}{{\mathrm{\Delta}t}_{k}} = \frac{109}{57} = 1, 9 \leq 2, онда\ \ \mathrm{\Delta}t_{орт} = \frac{\mathrm{\Delta}t_{y} + \mathrm{\Delta}t_{k}}{2} = \frac{109 + 57}{2} = 83℃

2. Өнімнің орташа температурасын анықтаймыз:

t o p = t б у Δ t о р т = 130 87 , 5 = 42 , 5 t_{op} = t_{бу} - \mathrm{\Delta}t_{орт} = 130 - 87, 5 = 42, 5℃

3. Бу және қабырға арасындағы температуралар айырмасын анықтаймыз:

Δ t 1 = k α 1 Δ t o p = 0 , 6 87 , 5 = 52 , 5 \mathrm{\Delta}t_{1} = \frac{k}{\alpha_{1}} \bullet \mathrm{\Delta}t_{op} = 0, 6 \bullet 87, 5 = 52, 5\ ℃

4. Қабырға және өнім арасындағы температуралар айырмасын анықтаймыз:

Δ t 2 = ( 1 k α 1 0 , 06 ) Δ t o p = ( 1 0 , 6 0 , 06 ) 87 , 5 = 29 , 75 \mathrm{\Delta}t_{2} = \left( 1 - \frac{k}{\alpha_{1}} - 0, 06 \right) \bullet \mathrm{\Delta}t_{op} = (1 - 0, 6 - 0, 06) \bullet 87, 5 = 29, 75℃

5. Бу жағынан қабырғаның температурасын есептейміз:

t k 1 = t б у Δ t 1 = 130 52 , 5 = 77 , 5 t_{k1} = t_{бу} - \mathrm{\Delta}t_{1} = 130 - 52, 5 = 77, 5\ ℃

6. Өнім жағынан қабырғаның температурасын есептейміз :

t k 2 = t o p + Δ t 2 = 42 , 5 + 29 , 75 = 72 , 25 t_{k2} = t_{op} + \mathrm{\Delta}t_{2} = 42, 5 + 29, 75 = 72, 25\ ℃

7. Конденсат қабықшасының температурасын есептейміз:

t қ а б = 0 , 5 ( t б у + t k 1 ) = 0 , 5 ( 130 + 77 , 5 ) = 103 , 75 t_{қаб} = 0, 5 \bullet \left( t_{бу} + t_{k1} \right) = 0, 5 \bullet (130 + 77, 5) = 103, 75℃

8. t қаб температурасы бойынша конденсат қабықшасының қасиеттерін динамикалық тұтқырлық коэффициентін μ қ а б \mu_{қаб} , меншікті жылусыйымдылығын с қ а б с_{қаб} , тығыздығын ρ қ а б {\ \ \rho}_{қаб} , жылуөткізгіштігін λ қ а б \lambda_{қаб} анықтама кестелерінен анықтаймыз.

t қаб =103, 75 \ ℃

ρ қ а б = ρ ( ρ 1 ρ 2 ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 958 ( 958 951 ) 3 , 75 110 100 = 955 , 4 к г м 3 \rho_{қаб} = \rho - \frac{(\rho_{1} - \rho_{2}) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 958 - \frac{(958 - 951) \bullet 3, 75}{110 - 100} = 955, 4\frac{кг}{м^{3}}

с қаб =4230Дж/кг \bullet К

λ қ а б = λ + ( λ 1 λ 2 ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 68 , 3 + ( 68 , 5 68 , 3 ) 3 , 75 10 = 68 , 375 10 2 В т м К \lambda_{қаб} = \lambda + \frac{(\lambda_{1} - \lambda_{2}) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 68, 3 + \frac{(68, 5 - 68, 3) \bullet 3, 75}{10} = 68, 375 \bullet 10^{- 2}\frac{Вт}{мК}

μ қ а б = μ ( μ 1 μ 2 ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 282 ( 282 256 ) 3 , 75 10 = 272 , 25 10 6 П а с \mu_{қаб} = \mu - \frac{(\mu_{1} - \mu_{2}) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 282 - \frac{(282 - 256) \bullet 3, 75}{10} = 272, 25 \bullet 10^{- 6}Па \bullet с\ \

9. t бу =130˚С температурасы бойынша будың меншікті конденсация жылулығын r анықтаймыз:

r = 2179 10 3 Д ж / к г r = 2179 \bullet 10^{3}Дж/кг

10. Будан құбыр қабырғаларына жылу беру коэффициентін есептейміз:

α 1 = A λ к а б 3 ρ к а б 2 r g H Δ t 1 μ к а б 4 = 1 , 15 ( 68 , 375 10 2 ) 3 ( 955 , 4 ) 2 2179 10 3 9 , 81 2 , 3 52 , 5 272 , 25 10 6 4 = 3711 , 3 В т м К \alpha_{1} = A \bullet \sqrt[4] {\frac{\lambda_{каб}^{3} \bullet \rho_{каб}^{2} \bullet r \bullet g}{H \bullet \mathrm{\Delta}t_{1} \bullet \mu_{каб}}}\ = 1, 15 \bullet \sqrt[4] {\frac{\left( 68, 375 \bullet 10^{- 2} \right) ^{3} \bullet (955, 4) ^{2} \bullet 2179 \bullet 10^{3} \bullet 9, 81}{2, 3 \bullet 52, 5 \bullet 272, 25 \bullet 10^{- 6}}} = 3711, 3\frac{Вт}{м \bullet К}

11. Қосымшаның 1-кестесінен анықтаймыз:

a) өнімнің орташа температурасы t орт =42 бойынша динамикалық тұтқырлық коэффициентін μ орт , меншікті жылусыйымдылығын с орт , тығыздығын ρ орт , жылуөткізгіштігін λ орт .

ρ о р т = ρ 1 ( ρ 1 ρ ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 992 ( 992 988 ) 2 , 5 10 = 991 \rho_{\mathbf{орт}} = \rho_{1} - \frac{(\rho_{1} - \rho) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 992 - \frac{(992 - 988) \bullet 2, 5}{10} = 991\ кг/ м 3 м^{3}

c o p = 4180 Д ж / к г c_{op} = 4180\ Дж/кг \bullet ℃

λ о р = λ 1 + ( λ 2 λ 1 ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 63 , 4 + ( 64 , 8 63 , 4 ) 2 , 5 10 = 63 , 75 10 2 В т м К \lambda_{ор} = \lambda_{1} + \frac{(\lambda_{2} - \lambda_{1}) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 63, 4 + \frac{(64, 8 - 63, 4) \bullet 2, 5}{10} = 63, 75 \bullet 10^{- 2}\frac{Вт}{мК}

μ о р = μ 1 ( μ 1 μ 2 ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 657 ( 657 549 ) 2 , 5 10 = 630 10 6 П а С \mu_{ор} = \mu_{1} - \frac{(\mu_{1} - \mu_{2}) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 657 - \frac{(657 - 549) \bullet 2, 5}{10} = 630 \bullet 10^{- 6}Па \bullet С\ \

б) құбыр қабырғасының жанындағы өнім қабатының температурасы бойынша t қ2 =70, 2˚C өнім қабатының динамикалық тұтқырлық коэффициентін μ қ2 , меншікті жылусыйымдылығын с қ2 , тығыздығын ρ қ2 , жылуөткізгіштігін λ қ2 .

ρ к 2 = ρ 1 ( ρ 1 ρ 2 ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 978 ( 978 972 ) 2 , 25 10 = 976 , 6 \rho_{к2} = \rho_{1} - \frac{(\rho_{1} - \rho_{2}) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 978 - \frac{(978 - 972) \bullet 2, 25}{10} = 976, 6\ кг/ м 3 м^{3}

c к 2 = 4190 Д ж / к г c_{к2} = 4190\ \ Дж/кг \bullet ℃

λ к 2 = λ 1 + ( λ 2 λ 1 ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 66 , 8 + ( 67 , 5 66 , 8 ) 2 , 25 10 = 66 , 95 10 2 В т м К \lambda_{к2} = \lambda_{1} + \frac{(\lambda_{2} - \lambda_{1}) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 66, 8 + \frac{(67, 5 - 66, 8) \bullet 2, 25}{10} = 66, 95 \bullet 10^{- 2}\frac{Вт}{мК}

μ к 2 = μ 1 ( μ 1 μ 2 ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 406 ( 406 355 ) 2 , 25 10 = 394 , 6 10 6 П а с \mu_{к2} = \mu_{1} - \frac{(\mu_{1} - \mu_{2}) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 406 - \frac{(406 - 355) \bullet 2, 25}{10} = 394, 6 \bullet 10^{- 6}Па \bullet с\

12. Құбырлар ішіндегі судың ағыны үшін Рейнольдс санын Re есептейміз:

R e = w d ρ o p μ o p = 0 , 3 0 , 025 991 630 10 6 = 11797 , 6 Re = \frac{w \bullet d \bullet \rho_{op}}{\mu_{op}} = \frac{0, 3 \bullet 0, 025 \bullet 991}{630 \bullet 10^{- 6}} = 11797, 6

Мұндағы: w - аппараттағы өнімнің жылдамдығы, м/с; d - өнім ағынның диаметрі (құбырдың ішкі диаметріне тең ), м; μ ор - өнімнің динамикалық тұтқырлық коэффициенті, Па \bullet с; ρ ор - өнімнің тығыздығы, кг/м 3 ;

13. Құбырдың ішіндегі өнім ағыны үшін Прандтль санын Pr есептейміз:

P r = c o p μ o p λ o p = 4180 630 10 6 63 , 75 10 2 = 4 , 13 Pr = \frac{c_{op} \bullet \mu_{op}}{\lambda_{op}} = \frac{4180 \bullet 630 \bullet 10^{- 6}}{63, 75 \bullet 10^{- 2}} = 4, 13

Мұндағы: c op -өнімнің меншікті жылу сыйымдылығы, Дж/(кг \bullet К) ; λ ор - өнімнің жылу өткізгіштік коэффициенті, Вт/ (м \bullet К) .

14. Құбыр қабырғасының жанындағы өнім қабаты үшін Прандтль санын Pr к2 есептейміз:

Pr k 2 = c k 2 μ k 2 λ k 2 = 4190 394 , 6 10 6 66 , 95 10 2 = 2 , 46 \Pr_{k2} = \frac{c_{k2} \bullet \mu_{k2}}{\lambda_{k2}} = \frac{4190 \bullet 394, 6 \bullet 10^{- 6}}{66, 95 \bullet 10^{- 2}} = 2, 46

15. Қатынасты есептейміз:

M = ( Pr Pr k 2 ) 0 , 25 = ( 4 , 13 2 , 46 ) 0 , 25 = 1 , 13 M = {(\frac{\Pr}{\Pr_{k2}}) }^{0, 25} = ({\frac{4, 13}{2, 46}) }^{0, 25} = 1, 13

16. Егер Re ≥1, онда келесі пунктті орындаймыз.

Re (11797, 6) ≥1

17. Турбуленттік режим үшін Нуссельт критерийін Nu есептейміз:

N u = 0 , 021 R e 0 , 8 Pr 0 , 43 ( Pr Pr k 2 ) 0 , 25 = 0 , 021 ( 11797 , 6 ) 0 , 8 ( 4 , 13 ) 0 , 43 1 , 13 = 78 , 9 Nu = 0, 021 \bullet {Re}^{0, 8} \bullet \Pr^{0, 43}\left( \frac{\Pr}{\Pr_{k2}} \right) ^{0, 25} = 0, 021 \bullet (11797, 6) ^{0, 8} \bullet (4, 13) ^{0, 43} \bullet 1, 13 = 78, 9

18. Құбыр қабырғасынан өнімге α 2 жылу беру коэффициентін есептейміз:

α 2 = N u λ o p d і ш = 78 , 9 63 , 75 10 2 0 , 025 = 2011 , 95 В т / м 2 \alpha_{2} = \frac{Nu \bullet \lambda_{op}}{d_{іш}} = \frac{78, 9 \bullet 63, 75 \bullet 10^{- 2}}{0, 025} = 2011, 95\ Вт/м^{2} \bullet ℃

19. Құбыр қабырғасының термиялық кедергісін R k есептейміз:

R k = δ λ = 0 , 0035 17 , 5 = 0 , 0002 R_{k} = \frac{\delta}{\lambda} = \frac{0, 0035}{17, 5} = 0, 0002

20. Орталар арасындағы жылу өту коэффициентін k есептейміз:

k = 1 1 α 1 + Σ δ λ + 1 α 2 = 1 1 3711 , 3 + 0 , 0025 17 , 5 + 1 2011 , 95 = 1034 , 6 В т м 2 k = \frac{1}{\frac{1}{\alpha_{1}} + \Sigma\frac{\delta}{\lambda} + \frac{1}{\alpha_{2}}} = \frac{1}{\frac{1}{3711, 3} + \frac{0, 0025}{17, 5} + \frac{1}{2011, 95}}\ = 1034, 6\frac{Вт}{м^{2}} \bullet ℃\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \

21. Бу жағынан және өнім жағынан жылулық тегеуіріндердің айырмасын есептейміз:

A = ( α 1 Δ t 1 ) ( α 2 Δ t 2 ) = ( 3711 , 3 52 , 5 ) ( 2011 , 95 29 , 75 ) A = \ \left( \alpha_{1} \bullet \mathrm{\Delta}t_{1} \right) - \left( \alpha_{2} \bullet \mathrm{\Delta}t_{2} \right) = \ (3711, 3 \bullet 52, 5) - (2011, 95 \bullet 29, 75) = 134987, 7

22. Жылу алмасу бетінің екі жағындағы жылулық тегеуіріндердің айырмасы 5% жоғары болмауы керек.

{ A 0 , 05 α 1 Δ t 1 } = 134987 , 7 0 , 05 3711 , 3 52 , 5 = 125244 , 8 0 \left\{ A - 0, 05 \bullet \alpha_{1} \bullet \mathrm{\Delta}t_{1} \right\} = 134987, 7 - 0, 05 \bullet 3711, 3 \bullet 52, 5 = 125244, 8 \geq 0

3. Бу және қабырға арасындағы температуралар айырмасын анықтаймыз:

Δ t 1 = k α 1 Δ t o p = 1034 , 6 3711 , 3 87 , 5 = 24 , 3 \mathrm{\Delta}t_{1} = \frac{k}{\alpha_{1}} \bullet \mathrm{\Delta}t_{op} = \frac{1034, 6}{3711, 3} \bullet 87, 5 = 24, 3℃

4. Қабырға және өнім арасындағы температуралар айырмасын анықтаймыз:

Δ t 2 = ( k α 2 ) Δ t o p = 1034 , 6 3711 , 3 87 , 5 = 44 , 9 \mathrm{\Delta}t_{2} = \left( \frac{k}{\alpha_{2}} \right) \bullet \mathrm{\Delta}t_{op} = \frac{1034, 6}{3711, 3} \bullet 87, 5 = 44, 9℃

5. Бу жағынан қабырғаның температурасын есептейміз:

t k 1 = t б у Δ t 1 = 130 24 , 3 = 105 , 7 t_{k1} = t_{бу} - \mathrm{\Delta}t_{1} = 130 - 24, 3 = 105, 7℃

6. Өнім жағынан қабырғаның температурасын есептейміз:

t k 2 = t o p + Δ t 2 = 42 , 5 + 44 , 9 = 87 , 4 t_{k2} = t_{op} + \mathrm{\Delta}t_{2} = 42, 5 + 44, 9 = 87, 4℃

7. Конденсат қабықшасының температурасын есептейміз:

t қ а б = 0 , 5 ( t б у + t k 1 ) = 0 , 5 ( 130 + 105 , 7 ) = 117 , 85 t_{қаб} = 0, 5 \bullet \left( t_{бу} + t_{k1} \right) = 0, 5 \bullet (130 + 105, 7) = 117, 85\ ℃

8. t қаб =117, 85 ℃\

ρ қ а б = ρ ( ρ 1 ρ 2 ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 951 ( 951 943 ) ( 117 , 85 110 ) 120 110 = 944 , 7 к г м 3 \rho_{қаб}\mathbf{=}\rho - \frac{(\rho_{1} - \rho_{2}) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 951 - \frac{(951 - 943) (117, 85 - 110) }{120 - 110} = 944, 7\frac{кг}{м^{3}}

с қаб =4230 Дж/кг \ \bullet ℃

λ қ а б = λ + ( λ 1 λ 2 ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 68 , 5 + ( 68 , 6 68. 5 ) 7 , 85 10 = 68 , 578 10 2 В т м К \lambda_{қаб} = \lambda + \frac{(\lambda_{1} - \lambda_{2}) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 68, 5 + \frac{(68, 6 - 68. 5) \bullet 7, 85}{10} = 68, 578 \bullet 10^{- 2}\frac{Вт}{м \bullet К}

μ қ а б = μ ( μ 1 μ 2 ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 256 ( 256 231 ) 7 , 85 10 = 236 , 3 10 6 П а с \mu_{қаб} = \mu - \frac{(\mu_{1} - \mu_{2}) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 256 - \frac{(256 - 231) \bullet 7, 85}{10} = 236, 3 \bullet 10^{- 6}Па \bullet с\ \

9. t бу =130˚С температурасы бойынша будың меншікті конденсация жылулығын r анықтаймыз:

r = 2179 10 3 Д ж / к г r = 2179 \bullet 10^{3}Дж/кг

10. Будан құбыр қабырғаларына жылу беру коэффициентін есептейміз:

α 1 = A λ к а б 3 ρ к а б 2 r g H Δ t 1 μ к а б 4 = 1 , 15 ( 68 , 578 10 2 ) 3 ( 944 , 7 ) 2 2179 10 3 9 , 81 2 , 3 24 , 3 236 , 3 10 6 4 = 5342 , 7 В т м 2 К \alpha_{1} = A \bullet \sqrt[4] {\frac{\lambda_{каб}^{3} \bullet \rho_{каб}^{2} \bullet r \bullet g}{H \bullet \mathrm{\Delta}t_{1} \bullet \mu_{каб}}} = \ 1, 15 \bullet \sqrt[4] {\frac{\left( 68, 578 \bullet 10^{- 2} \right) ^{3} \bullet (944, 7) ^{2} \bullet 2179 \bullet 10^{3} \bullet 9, 81}{2, 3 \bullet 24, 3 \bullet 236, 3 \bullet 10^{- 6}}} = \ 5342, 7\ \frac{Вт}{м^{2} \bullet К}

11. Қосымшаның 1-кестесінен анықтаймыз:

a) өнімнің орташа температурасы t орт =42˚C бойынша динамикалық тұтқырлық коэффициентін μ орт , меншікті жылусыйымдылығын с орт , тығыздығын ρ орт , жылуөткізгіштігін λ орт .

ρ о р = ρ 1 ( ρ 1 ρ ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 992 ( 992 988 ) 2 , 5 10 = 991 \rho_{ор} = \rho_{1} - \frac{(\rho_{1} - \rho) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 992 - \frac{(992 - 988) \bullet 2, 5}{10} = 991\ кг/ м 3 м^{3}

c o p = 4180 Д ж / к г c_{op} = 4180\ \ Дж/кг \bullet ℃

λ о р = λ 1 + ( λ 2 λ 1 ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 63 , 4 + ( 64 , 8 63 , 4 ) 2 , 5 10 = 63 , 75 10 2 В т м К \lambda_{ор} = \lambda_{1} + \frac{(\lambda_{2} - \lambda_{1}) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 63, 4 + \frac{(64, 8 - 63, 4) \bullet 2, 5}{10} = 63, 75 \bullet 10^{- 2}\frac{Вт}{м \bullet К}

μ о р = μ 1 ( μ 1 μ 2 ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 657 ( 657 549 ) 2 , 5 10 = 630 10 6 П а с \mu_{ор} = \mu_{1} - \frac{(\mu_{1} - \mu_{2}) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 657 - \frac{(657 - 549) \bullet 2, 5}{10} = 630 \bullet 10^{- 6}\ Па \bullet с\ \

б) құбыр қабырғасының жанындағы өнім қабатының температурасы бойынша t к2 =44, 9˚C өнім қабатының динамикалық тұтқырлық коэффициентін μ қ2 , меншікті жылусыйымдылығын с қ2 , тығыздығын ρ қ2 , жылуөткізгіштігін λ қ2 .

ρ к 2 = ρ 1 ( ρ 1 ρ 2 ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 992 ( 992 988 ) ( 44 , 9 40 ) 10 = 990 , 04 \rho_{к2} = \rho_{1} - \frac{(\rho_{1} - \rho_{2}) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 992 - \frac{(992 - 988) \bullet (44, 9 - 40) }{10} = 990, 04\ кг/ м 3 м^{3}

c к 2 = 4180 Д ж / к г c_{к2} = 4180\ \ Дж/кг \bullet ℃

λ к 2 = λ 1 + ( λ 2 λ 1 ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 63 , 4 + ( 64 , 8 63 , 4 ) 4 , 9 10 = 64 , 08 10 2 В т м К \lambda_{к2} = \lambda_{1} + \frac{(\lambda_{2} - \lambda_{1}) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 63, 4 + \frac{(64, 8 - 63, 4) \bullet 4, 9}{10} = 64, 08 \bullet 10^{- 2}\frac{Вт}{м \bullet К}

μ к 2 = μ 1 ( μ 1 μ 2 ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 657 ( 657 549 ) 4 , 9 10 = 604 , 08 10 6 П а с \mu_{к2} = \mu_{1} - \frac{(\mu_{1} - \mu_{2}) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 657 - \frac{(657 - 549) \bullet 4, 9}{10} = 604, 08 \bullet 10^{- 6}Па \bullet с\ \

12. Құбырлар ішіндегі судың ағыны үшін Рейнольдс санын Re есептейміз:

R e = w d ρ o p μ o p = 0 , 3 0 , 025 991 630 10 6 = 11797 , 6 Re = \frac{w \bullet d \bullet \rho_{op}}{\mu_{op}} = \frac{0, 3 \bullet 0, 025 \bullet 991}{630 \bullet 10^{- 6}} = 11797, 6

13. Құбырдың ішіндегі өнім ағыны үшін Прандтль санын Pr есептейміз:

P r = c o p μ o p λ o p = 4180 630 10 6 63 , 75 10 2 = 4 Pr = \frac{c_{op} \bullet \mu_{op}}{\lambda_{op}} = \frac{4180 \bullet 630 \bullet 10^{- 6}}{63, 75 \bullet 10^{- 2}} = 4 , 13

14. Құбыр қабырғасының жанындағы өнім қабаты үшін Прандтль санын Pr қ2 есептейміз:

Pr k 2 = c k 2 μ k 2 λ k 2 = 4180 604 , 08 10 6 64 , 08 10 2 = 3 , 94 \Pr_{k2} = \frac{c_{k2} \bullet \mu_{k2}}{\lambda_{k2}} = \frac{4180 \bullet 604, 08 \bullet 10^{- 6}}{64, 08 \bullet 10^{- 2}} = 3, 94

15. Қатынасты есептейміз:

M = ( Pr Pr k 2 ) 0 , 25 = ( 4 , 13 3 , 94 ) 0 , 25 = 1 , 01 M = {(\frac{\Pr}{\Pr_{k2}}) }^{0, 25} = ({\frac{4, 13}{3, 94}) }^{0, 25} = 1, 01

16. Егер Re ≥1, онда келесі пунктті орындаймыз.

Re (11797, 6) ≥1

17. Турбуленттік режим үшін Нуссельт критерийін Nu есептейміз:

N u = 0 , 021 R e 0 , 8 Pr 0 , 43 ( Pr Pr k 2 ) 0 , 25 = 0 , 021 ( 11797 , 6 ) 0 , 8 ( 4 , 13 ) 0 , 43 1 , 01 = 70 , 6 Nu = 0, 021 \bullet {Re}^{0, 8} \bullet \Pr^{0, 43}\left( \frac{\Pr}{\Pr_{k2}} \right) ^{0, 25} = 0, 021 \bullet (11797, 6) ^{0, 8} \bullet (4, 13) ^{0, 43} \bullet 1, 01 = 70, 6

18. Құбыр қабырғасынан өнімге α 2 жылу беру коэффициентін есептейміз:

α 2 = N u λ o p d і ш = 70 , 6 63 , 75 10 2 0 , 025 = 1800 , 3 В т / м 2 \alpha_{2} = \frac{Nu \bullet \lambda_{op}}{d_{іш}} = \frac{70, 6 \bullet 63, 75 \bullet 10^{- 2}}{0, 025} = 1800, 3\ Вт/м^{2} \bullet ℃

19. Құбыр қабырғасының термиялық кедергісін R k есептейміз:

R k = δ λ = 0 , 0035 17 , 5 = 0 , 0002 R_{k} = \frac{\delta}{\lambda} = \frac{0, 0035}{17, 5} = 0, 0002

20. Орталар арасындағы жылу өту коэффициентін k есептейміз:

k = 1 1 α 1 + Σ δ λ + 1 α 2 = 1 1 5342 , 7 + 0 , 0035 17 , 5 + 1 1800 , 3 = 1060 , 8 В т м 2 k = \frac{1}{\frac{1}{\alpha_{1}} + \Sigma\frac{\delta}{\lambda} + \frac{1}{\alpha_{2}}} = \frac{1}{\frac{1}{5342, 7} + \frac{0, 0035}{17, 5} + \frac{1}{1800, 3}}\ = 1060, 8\frac{Вт}{м^{2}} \bullet ℃\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \

21. Бу жағынан және өнім жағынан жылулық тегеуіріндердің айырмасын есептейміз:

A = ( α 1 Δ t 1 ) ( α 2 Δ t 2 ) = ( 5342 , 7 24 , 3 ) ( 1800 , 3 44 , 9 ) A = \ \left( \alpha_{1} \bullet \mathrm{\Delta}t_{1} \right) - \left( \alpha_{2} \bullet \mathrm{\Delta}t_{2} \right) = \ (5342, 7 \bullet 24, 3) - (1800, 3 \bullet 44, 9) =48994, 1

22. Жылу алмасу бетінің екі жағындағы жылулық тегеуіріндердің айырмасы 5% жоғары болмауы керек.

{ A 0 , 05 α 1 Δ t 1 } = 48994 , 1 0 , 05 5342 , 7 24 , 3 = 42502 , 7 0 \left\{ A - 0, 05 \bullet \alpha_{1} \bullet \mathrm{\Delta}t_{1} \right\} = 48994, 1 - 0, 05 \bullet 5342, 7 \bullet 24, 3 = 42502, 7 \geq 0

сондықтан 3 пункттен бастап қайтадан есептейміз.

3. Бу және қабырға арасындағы температуралар айырмасын анықтаймыз:

Δ t 1 = k α 1 Δ t o p = 1060 , 8 5342 , 7 87 , 5 = 17 , 3 \mathrm{\Delta}t_{1} = \frac{k}{\alpha_{1}} \bullet \mathrm{\Delta}t_{op} = \frac{1060, 8}{5342, 7} \bullet 87, 5 = 17, 3℃

4. Қабырға және өнім арасындағы температуралар айырмасын анықтаймыз:

Δ t 2 = ( k α 2 ) Δ t o p = 1060 , 8 1800 , 3 87 , 5 = 51 , 5 \mathrm{\Delta}t_{2} = \left( \frac{k}{\alpha_{2}} \right) \bullet \mathrm{\Delta}t_{op} = \frac{1060, 8}{1800, 3} \bullet 87, 5 = 51, 5℃

5. Бу жағынан қабырғаның температурасын есептейміз:

t k 1 = t б у Δ t 1 = 130 17 , 3 = 112 , 7 t_{k1} = t_{бу} - \mathrm{\Delta}t_{1} = 130 - 17, 3 = 112, 7℃

6. Өнім жағынан қабырғаның температурасын есептейміз :

t k 2 = t o p + Δ t 2 = 42 , 5 + 51 , 5 = 94 t_{k2} = t_{op} + \mathrm{\Delta}t_{2} = 42, 5 + 51, 5 = 94℃

7. Конденсат қабықшасының температурасын есептейміз:

t қ а б = 0 , 5 ( t б у + t k 1 ) = 0 , 5 ( 130 + 112 , 7 ) = 121 , 3 t_{қаб} = 0, 5 \bullet \left( t_{бу} + t_{k1} \right) = 0, 5 \bullet (130 + 112, 7) = 121, 3\ ℃

8. t қаб =121, 3 ℃\

ρ қ а б = ρ ( ρ 1 ρ 2 ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 943 ( 943 935 ) ( 121 , 3 120 ) 120 110 = 941 , 9 к г м 3 \rho_{қаб}\mathbf{=}\rho - \frac{(\rho_{1} - \rho_{2}) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 943 - \frac{(943 - 935) (121, 3 - 120) }{120 - 110} = 941, 9\frac{кг}{м^{3}}

с қаб =4235, 2 Дж/кг \ \bullet ℃

λ қ а б = λ + ( λ 1 λ 2 ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 68 , 6 + ( 68 , 6 68 , 6 ) 1 , 3 10 = 68 , 6 10 2 В т м К \lambda_{қаб} = \lambda + \frac{(\lambda_{1} - \lambda_{2}) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 68, 6 + \frac{(68, 6 - 68, 6) \bullet 1, 3}{10} = 68, 6 \bullet 10^{- 2}\frac{Вт}{м \bullet К}

μ қ а б = μ ( μ 1 μ 2 ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 231 ( 231 212 ) 1 , 3 10 = 228 , 5 10 6 П а с \mu_{қаб} = \mu - \frac{(\mu_{1} - \mu_{2}) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 231 - \frac{(231 - 212) \bullet 1, 3}{10} = 228, 5 \bullet 10^{- 6}Па \bullet с\ \

9. t бу =130˚С температурасы бойынша будың меншікті конденсация жылулығын r анықтаймыз:

r = 2179 10 3 Д ж / к г r = 2179 \bullet 10^{3}Дж/кг

10. Будан құбыр қабырғаларына жылу беру коэффициентін есептейміз:

α 1 = A λ к а б 3 ρ к а б 2 r g H Δ t 1 μ к а б 4 = 1 , 15 ( 68 , 6 10 2 ) 3 ( 941 , 9 ) 2 2179 10 3 9 , 81 2 , 3 17 , 3 228 , 5 10 6 4 = 5858 , 1 В т м 2 К \alpha_{1} = A \bullet \sqrt[4] {\frac{\lambda_{каб}^{3} \bullet \rho_{каб}^{2} \bullet r \bullet g}{H \bullet \mathrm{\Delta}t_{1} \bullet \mu_{каб}}} = 1, 15 \bullet \sqrt[4] {\frac{\left( 68, 6 \bullet 10^{- 2} \right) ^{3} \bullet (941, 9) ^{2} \bullet 2179 \bullet 10^{3} \bullet 9, 81}{2, 3 \bullet 17, 3 \bullet 228, 5 \bullet 10^{- 6}}} = \ 5858, 1\ \frac{Вт}{м^{2} \bullet К}

11. Қосымшаның 1-кестесінен анықтаймыз:

a)

ρ о р = ρ 1 ( ρ 1 ρ ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 992 ( 992 988 ) 2 , 5 10 = 991 \rho_{ор} = \rho_{1} - \frac{(\rho_{1} - \rho) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 992 - \frac{(992 - 988) \bullet 2, 5}{10} = 991\ кг/ м 3 м^{3}

c o p = 4180 Д ж / к г c_{op} = 4180\ \ Дж/кг \bullet ℃

λ о р = λ 1 + ( λ 2 λ 1 ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 63 , 4 + ( 64 , 8 63 , 4 ) 2 , 5 10 = 63 , 75 10 2 В т м К \lambda_{ор} = \lambda_{1} + \frac{(\lambda_{2} - \lambda_{1}) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 63, 4 + \frac{(64, 8 - 63, 4) \bullet 2, 5}{10} = 63, 75 \bullet 10^{- 2}\frac{Вт}{м \bullet К}

μ о р = μ 1 ( μ 1 μ 2 ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 657 ( 657 549 ) 2 , 5 10 = 630 10 6 П а с \mu_{ор} = \mu_{1} - \frac{(\mu_{1} - \mu_{2}) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 657 - \frac{(657 - 549) \bullet 2, 5}{10} = 630 \bullet 10^{- 6}\ Па \bullet с\ \

б) құбыр қабырғасының жанындағы өнім қабатының температурасы бойынша t к2 =80, 4˚C өнім қабатының динамикалық тұтқырлық коэффициентін μ қ2 , меншікті жылусыйымдылығын с қ2 , тығыздығын ρ қ2 , жылуөткізгіштігін λ қ2 .

ρ к 2 = ρ 1 ( ρ 1 ρ 2 ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 965 ( 965 958 ) ( 94 90 ) 10 = 962 , 2 \rho_{к2} = \rho_{1} - \frac{(\rho_{1} - \rho_{2}) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 965 - \frac{(965 - 958) \bullet (94 - 90) }{10} = 962, 2\ кг/ м 3 м^{3}

c к 2 = 4206 Д ж / к г c_{к2} = 4206\ \ Дж/кг \bullet ℃

λ к 2 = λ 1 + ( λ 2 λ 1 ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 68 + ( 68 , 3 68 ) 4 10 = 68 , 12 10 2 В т м К \lambda_{к2} = \lambda_{1} + \frac{(\lambda_{2} - \lambda_{1}) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 68 + \frac{(68, 3 - 68) \bullet 4}{10} = 68, 12 \bullet 10^{- 2}\frac{Вт}{м \bullet К}

μ к 2 = μ 1 ( μ 1 μ 2 ) ( t x t 1 ) t 2 t 1 = 315 ( 315 282 ) 4 10 = 301 , 8 10 6 П а с \mu_{к2} = \mu_{1} - \frac{(\mu_{1} - \mu_{2}) \bullet {\ \ (t}_{x} - t_{1}) }{{\ \ t}_{2} - t_{1}} = 315 - \frac{(315 - 282) \bullet 4}{10} = 301, 8 \bullet 10^{- 6}Па \bullet с\ \

12. Құбырлар ішіндегі судың ағыны үшін Рейнольдс санын Re есептейміз:

R e = w d ρ o p μ o p = 0 , 3 0 , 025 991 630 10 6 = 11797 , 6 Re = \frac{w \bullet d \bullet \rho_{op}}{\mu_{op}} = \frac{0, 3 \bullet 0, 025 \bullet 991}{630 \bullet 10^{- 6}} = 11797, 6

13. Құбырдың ішіндегі өнім ағыны үшін Прандтль санын Pr есептейміз:

P r = c o p μ o p λ o p = 4180 630 , 4 10 6 63 , 75 10 2 = 4 Pr = \frac{c_{op} \bullet \mu_{op}}{\lambda_{op}} = \frac{4180 \bullet 630, 4 \bullet 10^{- 6}}{63, 75 \bullet 10^{- 2}} = 4 , 13

Прандтль санын Pr к2 есептейміз:

Pr k 2 = c k 2 μ k 2 λ k 2 = 4206 301 , 8 10 6 63 , 75 10 2 = 1 , 86 \Pr_{k2} = \frac{c_{k2} \bullet \mu_{k2}}{\lambda_{k2}} = \frac{4206 \bullet 301, 8 \bullet 10^{- 6}}{63, 75 \bullet 10^{- 2}} = 1, 86

15. Қатынасты есептейміз:

M = ( Pr Pr k 2 ) 0 , 25 = ( 4 , 13 1 , 86 ) 0 , 25 = 1 , 22 M = {(\frac{\Pr}{\Pr_{k2}}) }^{0, 25} = ({\frac{4, 13}{1, 86}) }^{0, 25} = 1, 22

16. Егер Re ≥1, онда келесі пунктті орындаймыз.

Re (11797, 6) ≥1

17. Турбуленттік режим үшін Нуссельт критерийін Nu есептейміз:

N u = 0 , 021 R e 0 , 8 Pr 0 , 43 ( Pr Pr k 2 ) 0 , 25 = 0 , 021 ( 11797 , 6 ) 0 , 8 ( 4 , 13 ) 0 , 43 1 , 22 = 85 , 2 Nu = 0, 021 \bullet {Re}^{0, 8} \bullet \Pr^{0, 43}\left( \frac{\Pr}{\Pr_{k2}} \right) ^{0, 25} = 0, 021 \bullet (11797, 6) ^{0, 8} \bullet (4, 13) ^{0, 43} \bullet 1, 22 = 85, 2

18. Құбыр қабырғасынан өнімге α 2 жылу беру коэффициентін есептейміз:

α 2 = N u λ o p d і ш = 85 , 2 63 , 75 10 2 0 , 025 = 2172 , 6 В т / м 2 \alpha_{2} = \frac{Nu \bullet \lambda_{op}}{d_{іш}} = \frac{85, 2 \bullet 63, 75 \bullet 10^{- 2}}{0, 025} = 2172, 6\ Вт/м^{2} \bullet ℃

19. Құбыр қабырғасының термиялық кедергісін R k есептейміз:

R k = δ λ = 0 , 0035 17 , 5 = 0 , 0002 R_{k} = \frac{\delta}{\lambda} = \frac{0, 0035}{17, 5} = 0, 0002

20. Орталар арасындағы жылу өту коэффициентін k есептейміз:

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Жылутехниканың теория негіздері. қысым, температура, көлем, энтропия, энтальпия туралы ақпарат
Бір қабатты өндірістік ғимарат
Майдың алмасуы
Іргетасқа жүктеме есептеу
Орташа қысымды полиэтилен өндірісі
Өндірістік ғимараттар
12 қабатты тұрғын үй құрылысы
ҚАБЫРҒАЛАРДЫҢ ЖІКТЕЛУІ, ОЛАРҒА ҚОЙЫЛАТЫН ТАЛАПТАР
СҰЙЫҚТАРДЫҢ ҚАСИЕТІН ОҚЫТУ
Өнеркәсіптік автоматты регуляторларды тиімді реттеу параметрлерін тандау және есептеуінің инженерлік әдістері
Пәндер



Реферат Курстық жұмыс Диплом Материал Диссертация Практика Презентация Сабақ жоспары Мақал-мәтелдер 1‑10 бет 11‑20 бет 21‑30 бет 31‑60 бет 61+ бет Негізгі Бет саны Қосымша Іздеу Ештеңе табылмады :( Соңғы қаралған жұмыстар Қаралған жұмыстар табылмады Тапсырыс Антиплагиат Қаралған жұмыстар kz