Табличная форма обратного (поверочного) расчёта охладителя наддувочного воздуха 1 страница

Таблица 1. Расчёт параметров трубки и трубной решётки

№ п/п	Обозначение	Способ выбора или определения	Значение	Наименование	Примечание
1.1	Класс ПТ	Выбираются из ряда известных в теплотехнике с учётом особенностей технологии, эксплуатационной надёжности и т.п.	Шахматный Пучок ребристых труб Характеризуется п.п. 2.1-2.13
1.2	Вид ПТ
1.3	D, м	Задаются с учётом возможности приобретения или изготовления, а также с учётом известных ограничений на характерные размеры ПТ	0,0283	Наружный диаметр оребрения
1.4	dо, м	0,0177	Несущий диаметр трубки
1.5	dw, м	0,014	Внутренний диаметр трубки
1.6	u, м	0,002	Шаг между рёбрами

Таблица 1.Продолжение

1.7	д1, м		0,00070	Толщина ребра у ос- нования
1.8	д2, м	0,00020	Толщина ребра у вершины
1.9	дср, м	0,00045	Средняя толщина ребра
1.10	f p, м^2/пог.м		0,3922	Площадь оребрения на длине 1м
1.11	fтр, м^2/пог.м		0,0361	Площадь участков трубки между рёбра- ми на длине 1 м
1.12	f п, м2/пог.м		0,4283	Полная поверхность со стороны оребрения на длине 1 м

Таблица 1.Продолжение

1.13	у		9,744	Коэффициент оребре- ния
1.14	g пм, кг/м		1,635	Масса 1 погонного метра оребрённой трубки	В программе заложена плотность меди с учётом экспериментальной оценки образца материала. Лучше параметр gпм устанавливать взвешиванием.
1.15	f g, м2/кг		0,2620	Коэффициент массо- вой компактности пучка

Таблица 1.Продолжение

1.16	Тип ПТ	Выбирается по имеющимся рекомендациям	Харак- теризу- ется п.п 3.1- 3.4
1.17	S 1, м	Задаются с учётом возможности разме- щения в трубных досках, а также с учётом влияния на теплотехнические параметры ОНВ	0,029	Шаг между трубками в поперечном ряду	0,0288
1.18	S 2, м		0,0252	Шаг между попереч- ными рядами трубок	0,0251
1.19	ц		0,3074	Коэффициент стесне- ния воздушного пото- ка

Таблица 1.Окончание

1.20	f v, м2/м3		569,83	Коэффициент объём- ной компактности пучка	При образовании формулы принято, что число трубок в крайних рядах максимальное

Таблица 2. Исходные данные для выполнения обратного расчёта

№ п/п	Обозначение	Способ выбора или определения	Значение или определяющее качество	Наименование	Примечание
Конструктивные параметры	Обычно принимаются как исходные при решении обратной задачи

Таблица 2.Продолжение

2.1	L п, м	Задаются по размерам рассчитываемого аппарата	0,7591	Конструктивная длина пучка	учётом действительных размеров труб. В первом случае нуждаются в коррекции под расчётные размеры пучка по числу реальных труб в рядах. Коррекция выполняется автоматически
2.2	B п, м		0,5793	Конструктивная ширина пучка
2.3	H п, м	0,765	Расстояние между трубными досками
2.4	дд, м	Определяется технологическими нор- мами	0,035	Толщина трубных досок

Таблица 2.Продолжение

2.5	b w	Задаётся на основе схемы рассчитываемого охладителя		Теплотехническое число ходов по воде при общем противо- токе	Число поперечных ходов воды для многократного перекрёстного тока при общем противотоке. Теплоноситель с большим водяным эквивалентом (вода) не смешиваемый, с меньшим водяным экви- валентом (воздух) - смешиваемый.
2.6	b wг	Задаётся на основе схемы рассчитываемого охладителя		Гидравлическое число ходов по воде при общем противо- токе	Число поперечных гид- равлических ходов воды вне связи с числом теп- лотехнических ходов (может совпадать или не совпадать с теплотехни- ческим числом ходов)

Таблица 2.Продолжение

2.7	Z 1, шт			Наибольшее возможное число труб в поперечном ряду	В шахматных пучках по- перечные ряды содержат разное количество тру- бок. Число трубок в ря- дах отличается на 1.
2.8	Z 2			Число поперечных рядов труб
2.9	Z		585,5	Общее число труб в пучке при нечётном Z2 и максимально заполненных крайних рядах	Для нечётного числа ря- дов в глубину и макси- мально возможного чис- ла труб в пучке. При чёт- ном Z 2 результат вычис- ления игнорировать
2.10	Z		584,5	Общее число труб в пучке при чётном значении Z2	Для чётного числа попе- речных рядов труб в пуч- ке. При нечётном Z2 ре- зультат вычисления иг- норировать

Таблица 2.Продолжение

2.11	Z			Общее число труб в пучке при чётном значении Z2	Для чётного числа попе- речных рядов труб в пуч- ке. При нечётном Z2 ре- зультат вычисления иг- норировать
2.12	Z			Число труб в пучке, соответствующее расчётному значению числа Z2	Действительное, выбран- ное в зависимости от значения Z 2 из поз. 2.9. и 2.11. Поз.2.10 в расчёт не принимается ввиду мало- го отличия от поз.2.9 и дана в таблице для справки.
2.13	F, м^2		191,69	Площадь поверхно- сти со стороны оребрения
2.14	M п, кг		731,8	Расчётная масса пучка
2.15	M п ', кг		941,3	Масса пучка с трубными досками	Здесь общая площадь трубных досок увеличена на 20% по сравнению с минимально возможной. Материал досок сталь.

Таблица 2.Продолжение

Начальные параметры теплоносителей	Обычно задаются при решении любой задачи
2.16	G, кг/с		14,8	Расход воздуха
2.17	T 1, К			Температура возду- ха на входе
2.18	P 1, Па			Давление воздуха на входе
2.19	G w, кг/с			Расход воды
2.20	T w1, К			Температура воды на входе
Дополнительные параметры
2.21	Конст- рукция ПТ	Выбирается на основе имеющихся технологий	Монометаллическая труба с накатным оребрением	Шахматный пучок цилиндрических тру с индивидуальным оребрением трубок непрерывным винтовым ребром трапециевидного сечения.	Возможен также вариант паяного, насадного или приварного ребра из того же материала.

Таблица 2.Продолжение

2.22	Матери- ал ПТ	Выбирается на основе освоенных материалов	Медь	Материал трубы и рёбер	В данном алгоритме рас- сматривается только одинаковый материал ребра и трубки.
2.23	Лм, Вт/м·К	Практически постоянная	3,84E+0	Коэффициент теп- лопроводности материала трубы и рёбер
2.24	Состоя- ние ПТ	Чистая или загрязнённая	чистая	Оценка степени за- грязнённости	Принимается по согласо- ванию с заказчиком
2.25	R ст, М^2·К/Вт		5,40E-06	Термическое сопротивление монометаллической стенки вместе со слоем за- грязнения или без него	Значение 3Е-4 принима- ется для загрязнённой поверхности в соответст- вии со стандартами ТЕМА; для чистой ис- пользуется формула.

Таблица 2.Окончание

2.26	Мк	Зависит от конструкции оребрённой ПТ		Коэффициент кон- такта рёбер и несу- щей трубки	Равен 1 для трубки с припаянным или накат- ным ребром

Таблица 3. Расчёт констант критериальных уравнений

№ п/п	Обозначение	Способ выбора или определения	Значение или оп- ределяющее ка- чество	Наименование	Примечание
3.1	Re 1	Выбирается как нижний предел возможно- го диапазона применимости		Значения пригодны для шахматных пучков цилиндрических труб с ленточным или шайбовым оребрением	Принятые в примере значения пригодны для всех трубчатых ПТ с дисковым или шайбовым оребрением
3.2	Re 2	Выбирается как верхний предел возможно- го диапазона применимости

Таблица 3.Продолжение

3.3	Tf	Выбирается возможно близким к реальному среднему значению. Далее сравнить с полученным в п. 4.9. и при необходимости заменить его этим значением. При ручном счёте допустимо отклонение этой величины от действительной до ± 30К без существенного влияния на результаты расчётов.	349,41	Средняя интеграль- ная температура воздуха по длине его хода в ОНВ.	Коррекция этой величи- ны при удовлетворении указанному пределу от- клонения не требуется. При машинном счёте эта величина корректируется автоматически.
3.4	Вт /мК		0,02955	Коэффициент теп- лопроводности возду- ха
3.5	Па.с		2,13E-05	Коэффициент дина- мической вязкости воздуха
3.6	Pr	Практически постоянен	0,694	Число Прандтля по воздуху
3.7	б к1		135,40		Конвективные коэффициенты теплоотдачи от воздуха к стенке для предельных чисел Re.
3.8	б к2		315,91

Таблица 3.Продолжение

3.9	Сz			Поправочный коэффициент на число поперечных рядов труб в пучке.	В данном разделе все- гда принимается равным
3.10	цs		1,507	Параметр размеще- ния труб в трубной доске.
3.11	h р		0,0053	Высота ребра
3.12	б п1		135,24	Приведенные коэф- фициенты теплоотдачи от воздуха к стенке для предельных чисел Re
3.13	б п2	315,14
3.14	Ш1		0,9902	Коэффициент учёта неравномерности теплоотдачи по поверхности оребрения.
3.15	Ш2	0,9851

Таблица 3.Продолжение

3.16	в1 h′ р		0,2138	Параметр ребра
3.17	в2 h′ р	0,3265
3.18	Е 1		0,9738	КПД ребра	См. рис. 1. Приложения 1 или рис 4.3 Приложения 4.7.
3.19	Е 2	0,9526
3.20	ж1		1,0124	Поправка на форму ребра	См. рис. 2 Приложения 1 или рис 4.4. Приложения 4.7.
3.21	ж2	1,0188
3.22	Nu 1		80,91	Числа Нуссельта приведенные для предельных чисел Re
3.23	Nu 2	188,43
3.24	n		0,7022	Константа гранич- ных условий для ПТ по теплообмену в во духе
3.25	и		0,0946	Константа гранич- ных условий ПТ по теплообмену в воздухе

Таблица 3.Окончание

3.26	Ф		6,620	Константа гранич- ных условий для ПТ по воздушному сопротивлению.
3.27	W		1,196	Функция распределения	Находится как функ- ция вспомогательного параметра J. Параметр J находится как функция относительных разме- ров, определяемых в п.п. 3.28 и 3.29. См. рис. 3.4 Приложения 1или рис. 3.10 и 3.11.
3.28			0,6103	Геометрический симплекс
3.29			2,847	Геометрический симплекс
3.30	m	Константа для данной ПТ	1,728	Константа гранич- ных условий для ПТ по сопротивлению в воздухе

Таблица 4. Расчёт основных конструктивных параметров охладителя

№ п/п	Обозначение, размерность	Способ выбора или определения	Значение или определяющее качество	Наименование	Примечание
Исходные данные	См табл.2		Включают начальные параметры теплоноси- телей, их расходы, а также все онструктивные параметры ОНВ
4.1	зи	При ручном счёте задаётся наиболее вероятный или полученный в ходе прямого расчёта ОНВ.	0,9721	Исходное значение КПД ОНВ	Подлежит замене на полученный в конце расчёта. При ручном счёте повторять замены до обеспечения допустимой разницы между значениями T2, полученными в п. 4.4 и п. 4.35. При машинном счёте последовательные приближения выполня- ются автоматически. В случае сбоя программы см. примечание, п. 1.
4.2	Q, Вт	Q=GCpɳ(T1-Tw1)	2168819,5	Тепловая мощность ОНВ

Таблица 4.Продолжение

4.3	S		0,1420	Отношение водяных эквивалентов теплоносителей.	Для воздуха и воды теплоёмкости практически постоянны. Cp= 1005 Дж/кгК, Cw =4190Дж/кгК.
4.4	T’ 2, К	T 2 = T 1 η(T 1 Tw 1)	307,19	Температура воздуха за ОНВ в первом приближении
4.5	зх		0,4734	КПД одного хода ОНВ в первом приближении
4.6	U		1,771	Комплекс для вычисления значения КПД хода
4.7	N		4,0398	Число единиц переноса теплоты (N) в первом приближении
4.8			313,35	Средняя температура воды в ОНВ
4.9			349,45	Средняя интегральная температура воздуха в ОНВ	Должна сравниваться со значением в п. 3.3.

Таблица 4.Продолжение

4.10			326,22	Средняя интегральная температура стенки трубок со стороны воды в ОНВ
4.11	, Па с		0,000552	Коэффициент динамической вязкости воды при температуре стенки
4.12	, Па с		0,000695	Коэффициент динамической вязкости воды при средней температуре воды
4.13	л ст, Вт/м·К		0,6498	Коэффициент теплопроводности воды при средней температуре стенки трубок со стороны воды	В формулах Cрw подставлять в кДж/кг·К
4.14	л w, Вт/м·К		0,6322	Коэффициент теплопроводности воды при средней температуре воды

Таблица 4.Продолжение

4.15			3,56	Число Прандтля по воде при средней температуре стенки трубок со стороны воды
4.16			4,60	Число Прандтля по воде при средней температуре воды
4.17	, Па с		2,131E-05	Коэффициент динамической вязкости воздуха
4.18	, Вт/м·К		0,02956	Коэффициент теплопроводности воздуха
4.19	Pr	Практически константа	7,0E-01	Число Прандтля для воздуха
4.20			3,89E-03	С - комплексы характеристики ОНВ	C z в формуле при ручном счёте определяется из графика, рис. 5, Прил.1, или рис.3.7
4.21			0,00614

Таблица 4.Продолжение

4.22			7,543E-07
4.23	Вт/м^2К		8145,59	Коэффициент теплоотдачи от стенки к воде.	Формула (1) пригодна для Rew > 8000. Формула (2) для 8000>Rew>2300.
4.24			33589,7	Число Рейнольдса по воде
4.25			54,64	Относительная длина трубки
4.26			1,000	Поправка на относительную длину трубки	При ручном счёте определяется по графику на рис.3.9.

Таблица 4.Продолжение

Дата добавления: 2015-07-02