КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Физические параметры воды и водяного пара
Реальные значения αв для тепловых аппаратов предприятий общественного питания составляют 7ּ103…2ּ104 Вт/(м2ּК) Формула Нуссельта для горизонтальной трубы имеет следующий вид: αг = 0,728ּ , (6.61) где d – диаметр трубы, м. Если в водяном паре содержится воздух, то теплоотдача конденсирующегося пара к охлаждаемой поверхности будет заметно уменьшаться. Опыты показывают, что даже незначительное содержание воздуха заметно снижает коэффициент теплоотдачи. Поэтому при эксплуатации аппаратов имеющих греющие камеры с обогревом паром стремятся удалять из них весь воздух, устраивая для этого специальные воздушные краны. Коэффициент теплоотдачи от жидкости к стенке и наоборот зависит от режима движения жидкости (воды), который существенно различается в зависимости от интенсивности кипения. Так при пузырьковом кипении воды α = 3,14ּq0,7ּp0,15 = 45,4ּ∆t ּp0,5, (6.62) где q – удельный тепловой поток, Вт/м2; p – абсолютное давление, Па; ∆ts = tст − ts – температурный напор, ºС tст, ts – соответственно температура стенки и температура кипения воды при данном давлении, ºС. Для режимов слабого кипения нагреваемой жидкости, которые особенно характерны для варочных процессов при стационарном режиме работы аппарата при ∆ts ≤ 5 ºС и q ≤ 5,8ּ103 Вт/м2, коэффициент теплоотдачи рассчитывают по уравнению (6.33), которое при свободной конвекции жидкости имеет вид: Nu = 3ּ10−3ּ(GrּPr)0,48, (6.63) Данное уравнение справедливо в пределах: Nu = 22,5…50,1; Gr = 1,89ּ107…1,44ּ1010; Pr = 3,28…90,5. Физические константы, входящие в критерии подобия, берутся из табл. 6.7 при средней расчетной температуре пограничного слоя (tп) жидкости: tп = , (6.64) где tж – температура жидкости, ºС. За определяющий геометрический размер принимается высота слоя жидкости в варочном сосуде. При вынужденном движении коэффициент теплоотдачи определяется на базе критериев Рейнольдса (Re) и Прандтля (Pr), а при ламинарном движении дополнительно приобретает значение критерий Грасгофа (Gr). Критерий Рейнольдса определяется из выражения: Re = , (6.65) где ω – скорость теплоносителя, м/с; l – определяющий размер, м; ν – коэффициент кинематической вязкости, м2/с; При Re ≤ 2320 движение носит ламинарный характер, при Re > 2320 происходит турбулизация потока и имеет место переходный режим, при Re > 10000 движение носит турбулентный характер. При вынужденном движении жидкости в трубах уравнение Нуссельта имеет вид: для ламинарного режима Nu = 0,17ּRe ּРг ּGr ּ . (6.66) для турбулентного режима Nu = 0,021ּRe ּPr ּ . (6.67) где Prст – критерий Прандтля, определяемый при температуре стенки. Соотношение (6.67) применимо к трубам любой формы поперечного сечения – круглого, квадратного, прямоугольного и для всех упругих и капельных жидкостей при Reж = 1ּ104…5ּ106 и Prж = 0,6…2500. В качестве определяющей температуры, по которой находятся физические константы, входящие в критерии подобия, принимается средняя температура потока. Определяющим геометрическим размером является эквивалентный диаметр dэкв, равный отношению учетверенной площади (F) поперечного сечения канала к его смоченному периметру (П) независимо от того, какая часть этого периметра участвует в теплообмене (dэкв = 4F/П). При свободном движении жидкости в неограниченном пространстве уравнение имеет вид: Nu = Сּ(GrּPr)nּ , (6.68) где С и n – постоянные, принимаются аналогично уравнению (6.33). Для горизонтальных труб при 103 < (GгжּРrж) < 108 Nu = 0,5 (GгжּРгж)0,25 . (6.69) Для вертикальных поверхностей (труб, пластин): при 103 < (GгжּРгж) < 109 (ламинарный режим) Nu = 0,76 (GгжּРгж)0,25 ; (6.70) при (GгжּРгж) > 109 (турбулентный режим) Nu = 0,15 (GгжּРгж)0,33 . (6.71) Для горизонтальных плит, если нагретая поверхность обращена кверху, коэффициент теплоотдачи, вычисленный по формуле (6.70, 6.71) увеличивается на 30 %, если поверхность обращена книзу, то соответственно уменьшается на 30 %. В качестве определяющего размера в этих случаях принимается меньшая сторона плиты. Коэффициент теплоотдачи между стенкой и газообразной средой, будет состоять из конвективной и лучистой составляющих, так как в этом случае теплота передается одновременно конвекцией и излучением. Примерами сложной теплоотдачи являются потери теплоты стенками аппарата в окружающую среду, теплообмен между топочными газами и нагреваемыми поверхностями конфорок плит, жарочных шкафов, водонагревателей и др. Коэффициент теплоотдачи определяется как сумма коэффициентов теплоотдачи конвекцией и лучеиспусканием (6.28). Коэффициент теплоотдачи лучеиспусканием определяют по уравнению (6.35), а по значению критерия Нуссельта коэффициент теплоотдачи конвекцией – по уравнению (6.34). Приближенные значения коэффициентов теплоотдачи, характерные для теплообменных устройств предприятий общественного питания, и которые можно использовать в практических расчетах, приведены в табл. 6.8. Таблица 6.8 Значения коэффициентов теплопередачи (К) и теплоотдачи ( α)
Дата добавления: 2015-06-30; Просмотров: 1666; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |