Пузырьковое кипение в большом объеме
Для расчета теплоотдачи при кипении воды в большом объеме используют следующие формулы[2,3, 8]:
(4.5)
, (4.6)
где pн – давление насыщения, бар; q – плотность теплового потока, Вт/м2.
– перегрев жидкости в пограничном слое.
4.2.2.. Пленочное кипение в большом объеме
Используя аналогию процессов конденсации и пленочного кипения для расчета коэффициента теплоотдачи при пленочном кипении можно использовать следующие формулы:
— кипение на вертикальной поверхности
; (4.7)
— кипение на горизонтальной трубе
, (4.8)
где 
и 
– плотность, коэффициент теплопроводности и динамический коэффициент вязкости пара; 
– плотность жидкости; r – скрытая теплота парообразования.
В качестве определяющей температуры в формулах (4.7) и (4.8) принята температура насыщения при данном давлении.
Перечень основных обозначений
– коэффициент температуропроводности, м2/с;
– удельная массовая теплоемкость, Дж/(кг·К);
– диаметр, м;
F – площадь поверхности теплообмена, м2;
f – площадь поперечного сечения, м2;
– ускорение силы тяжести, м/с2;
– массовый расход, кг/с;
– высота, м; удельная энтальпия, Дж/кг;
– периметр, м;
ℓ – линейный размер, м; длина, м;
|
|
|
– давление, Па;
– перепад давлений, Па;
– поверхностная плотность теплового потока, Вт/м2;
qℓ – линейная плотность теплового потока, Вт/м;
– тепловой поток, Вт;
– радиус, м; скрытая теплота парообразования, Дж/кг;
T – температура, 0С или К;
w – скорость, м/с;
х – координата, м; степень сухости пара;
α – коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2·К);
– коэффициент объемного расширения, К-1;
– толщина стенки, м; толщина пограничного слоя, м;
– коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К);
– динамический коэффициент вязкости, Па·с;
– кинематический коэффициент вязкости, м2/с;
– плотность, кг/м3;
– коэффициент поверхностного натяжения, Н/м.
Критерии (числа) подобия
– критерий (число) Нуссельта;
– критерий Грасгофа;
– критерий Прандтля;
– критерий Рэлея;
– критерий Рéйнольдса;
– критерий Пеклé.
Индексы
w – стенка;
f – флюид – текучая среда (жидкость или газ);
кр – критический;
экв – эквивалентный;
г – гидравлический;
тур – турбулентный;
лам – ламинарный;
― – знак осреднения;
0 – относится к определяющему параметру;
вх – вход;
|
|
|
вых – выход.
Определяющие (характерные) величины
R0 – определяющий (характерный) размер, м;
T0 – определяющая (характерная) температура, 0С;
w0 – определяющая (характерная) скорость, м/с;
∆T0 – определяющая (характерная) разность температур,0C (К);
Приложение
Таблица 1. Физические свойства сухого воздуха (B=1,01.105 Па ) [3]
| T, 0C | r, кг/м3 | cp, кДж/(кг·K) | l.102 , Вт/(м·K) | m.106, Па·c | n .106, м2/c | a·106 м2/с | Pr |
| -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 120 140 160 180 200 250 300 350 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 | 1,584 1,515 1,453 1,395 1,342 1,293 1,247 1,205 1,165 1,128 1,093 1,060 1,029 1,000 0,972 0,946 0,898 0,854 0,815 0,779 0,746 0,674 0,615 0,566 0,524 0,456 0,404 0,362 0,329 0,301 0,277 0,257 0,239 | 1,013 1,013 1,013 1,009 1,009 1,005 1,005 1,005 1,005 1,005 1,005 1,005 1,009 1,009 1,009 1,009 1,009 1,013 1,017 1,022 1,026 1,038 1,047 1,059 1,068 1,093 1,114 1,135 1,156 1,172 1,185 1,197 1,210 | 2,04 2,12 2,20 2,28 2,36 2,44 2,51 2,59 2,67 2,76 2,83 2,90 2,96 3,05 3,13 3,21 3,34 3,49 3,64 3,78 3,93 4,27 4,60 4,91 5,21 5,74 6,22 6,71 7,18 7,63 8,07 8,50 9,15 | 14,6 15,2 15,7 16,2 16,7 17,2 17,6 18,1 18,6 19,1 19,6 20,1 20,6 21,1 21,5 21,9 22,8 23,7 24,5 25,3 26,0 27,4 29,7 31,4 33,0 36,2 39,1 41,8 44,3 46,7 49,0 51,2 53,5 | 9,23 10,04 10,80 12,79 12,43 13,28 14,16 15,06 16,00 16,96 17,95 18,97 20,02 21,09 22,10 23,13 25,45 27,80 30,09 32,49 34,85 40,61 48,33 55,46 63,09 79,38 96,89 115,4 134,8 155,1 177,1 199,3 233,7 | 14,6 15,2 15,7 16,2 16,7 17,2 17,6 18,1 18,6 19,1 19,6 20,1 20,6 21,1 21,5 21,9 22,8 23,7 24,5 25,3 26,0 27,4 29,7 31,4 33,0 36,2 39,1 41,8 44,3 46,7 49,0 51,2 53,5 | 0,728 0,728 0,723 0,716 0,712 0,707 0,705 0,703 0,701 0,699 0,698 0,696 0,694 0,692 0,690 0,688 0,686 0,684 0,682 0,681 0,680 0,677 0,674 0,676 0,678 0,687 0,699 0,706 0,713 0,717 0,719 0,722 0,724 |
Таблица 2. Физические параметры двуокиси углерода СО2 (B=1.01·105 Па) [7]
|
|
|
| T, 0С | r, кг/м3 | cp, кДж/(кг×К) | l×102, Вт/(м×К) | m×106, Н×с/м2 | n×106, м2/c | а×106 м2/c | Рr |
| 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 | 1.9767 1.4470 1.1430 0.9440 0.8020 0.6980 0.6180 0.5550 0.5020 0.4600 0.4230 | 0.8148 0.9136 0.9927 1.0567 1.1103 1.1547 1.1920 1.2230 1.2493 1.2715 1.2900 | 14.7 22.8 30.9 39.1 47.2 54.9 62.1 68.7 75.1 80.9 86.3 | 14.0 18.2 22.4 26.4 30.2 34.0 37.7 41.1 44.6 48.2 51.5 | 7.09 12.6 19.2 27.3 36.7 47.2 58.3 71.5 85.3 100 116 | 3.28 6.21 9.83 14.1 19.1 24.6 30.8 36.6 43.2 49.9 56.9 | 0.780 0.733 0.715 0.712 0.709 0.713 0.723 0.730 0.741 0.754 0.770 |
|
|
|
Таблица 3. Физические параметры азота N 2 (B=1.01·105 Па) [7]
| T, 0С | r, кг/м3 | cр, кДж/(кг×К) | l×102, Вт/(м×К) | m×106, Н×с/м2 | n×106, м2/c | а×106 м2/c | Рr |
| 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 | 1.250 0.916 0.723 0.597 0.508 0.442 0.392 0.352 0.318 0.291 0.268 | 1.030 1.034 1.043 1.060 1.082 1.106 1.129 1.151 1.171 1.188 1.203 | 24.3 31.5 38.5 44.9 50.7 55.8 60.4 64.2 67.2 70.1 72.3 | 16.7 20.7 24.2 27.7 30.9 33.9 36.9 39.6 42.3 45.0 47.5 | 13.3 22.5 33.6 46.4 60.9 76.9 94.3 113 133 154 177 | 6.89 11.6 18.3 25.5 33.3 41.1 49.1 57.0 65.4 73.1 80.2 | 0.705 0.678 0.656 0.652 0.659 0.672 0.689 0.710 0.734 0.762 0.795 |
Таблица 4. Физические параметры водорода Н2 (B=1.01·105 Па) [7]
| T, 0С | r, кг/м3 | cр, кДж/(кг×К) | l×102, Вт/(м×К) | m×106, Н×с/м2 | n×106, м2/c | а×106 м2/c | Рr |
| 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 | 0.0899 0.0657 0.0519 0.0428 0.0364 0.0317 0.0281 0.0252 0.0228 0.0209 0.0192 | 14.19 14.45 14.50 14.53 14.58 14.66 14.78 14.93 15.11 15.31 15.52 | 172 220 264 307 348 387 427 463 500 536 571 | 8.36 10.3 12.1 13.8 15.4 16.9 18.3 19.7 21.1 22.4 23.7 | 93 157 233 323 423 534 656 785 924 1070 1230 | 48.6 83.4 126 178 236 300 370 443 523 603 688 | 0.688 0.677 0.666 0.655 0.644 0.640 0.635 0.637 0.638 0.640 0.644 |
Таблица 5. Физические свойства метана С H 4 ( B=1.01·105 Па) [7]
| T, 0C | r, кг/м3 | cp, кДж/(кг·K) | l·103, Вт/(м·K) | m·106, Па·с | n·106, м2/с | а×106 м2/c | Pr |
| 0 100 200 300 400 500 600 | 0.7168 0.525 0.414 0.342 0.291 0.253 0.224 | 2.1654 2.4484 2.8068 3.1753 3.5295 3.8560 4.1529 | 30.7 46.5 63.7 82.3 102 122.1 144.2 | 10.39 13.24 15.89 18.34 20.69 22.95 25.20 | 14.5 25.1 38.2 53.5 71.9 90.8 113.0 | 9.81 36.11 55.00 75.83 99.44 125.30 155.00 | 0.734 0.698 0.703 0.707 0.717 0.726 0.726 |
Таблица 6. Физические свойства этана C 2 H 6 ( B=1.01·105 Па) [7]
| T, 0C | r, кг/м3 | cp, кДж/(кг·K) | l·103, Вт/(м·K) | m·106, Па·с | n·106, м2/с | а×106 м2/c | Pr | |
| 0 100 200 300 400 500 600 | 1.342 0.983 0.776 0.640 0.545 0.474 0.420 | 1.6471 2.0674 2.4899 2.8696 3.2138 3.5190 3.7869 | 19 31.9 47.5 65.4 85.5 107.9 132.6 | 8.60 11.38 14.12 16.79 19.32 21.97 24.52 | 6.41 11.6 18.2 26.2 35.6 46.4 58.5 | 8.58 15.66 24.98 35.55 48.61 64.72 83.61 | 0.746 0.738 0.741 0.736 0.726 0.715 0.701 | |
Таблица 7. Физические свойства газообразного пропана C 3 H 8 ( B=1.01·105 Па) [7]
| T, 0C | r, кг/м3 | cp, кДж/(кг·K) | l·103, Вт/(м·K) | m·106, Па·с | n·106, м2/с | а×106 м2/c | Pr |
| 0 100 200 300 400 500 600 | 1.967 1.440 1.140 0.939 0.799 0.694 0.616 | 1.5495 2.0168 2.4581 2.8345 3.1610 3.4487 3.6974 | 15.2 26.3 40.1 56.2 74.8 95.6 118.6 | 7.50 10.00 12.45 14.81 17.16 19.42 21.77 | 3.8 6.9 10.9 15.8 21.6 28.2 35.6 | 5.00 9.06 14.36 21.14 29.72 40.00 52.22 | 0.762 0.768 0.763 0.748 0.727 0.700 0.678 |
Таблица 8. Физические свойства воды на линии насыщения [3]
| T, 0C | p·10-5, Па | r, кг/м3 | cp, кДж/ (кг·K) | l.102 Вт/ (м·K) | a.108м2/c | m.106, Па.c | n .106, м2/c | b.104, K-1 | s.104, Н/м | Pr |
| 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 | 1,013 1,013 1,013 1,013 1,013 1,013 1,013 1,013 1,013 1,013 1,013 1,43 1,98 2,7 3,61 4,76 6,18 7,92 10,03 12,55 15,55 19,08 23,20 27,98 33,48 39,78 46,94 55,05 64,19 74,45 85,92 98,70 112,9 128,65 146,08 165,37 186,74 210,53 | 999,9 999,7 998,2 995,7 992,2 988,1 983,2 977,8 971,8 965,3 958,4 951,0 943,1 934,8 926,1 917,0 907,4 897,3 886,9 876,0 863,0 852,8 840,3 823,3 813,6 799,0 784,0 767,9 750,7 732,3 512,5 691,1 667,1 640,2 610,1 574,4 528,0 450,5 | 4,212 4,191 4,183 4,174 4,174 4,174 4,179 4,187 4,195 4,208 4,220 4,223 4,250 4,266 4,287 4,313 4,346 4,380 4,417 4,459 4,505 4,555 4,614 4,681 4,766 4,844 4,949 5,070 5,230 5,485 5,736 6,071 6,574 7,244 8,165 9,504 13,984 40,321 | 55,1 57,4 59,9 61,8 63,5 64,8 65,9 66,8 67,5 68,0 68,3 68,5 68,6 68,6 68,5 68,4 68,3 67,9 67,4 67,0 66,3 65,5 64,5 63,7 62,8 61,8 60,5 59,0 57,4 55,8 54,0 52,3 50,6 48,4 45,7 43,0 39,5 33,7 | 13,1 13,7 14,3 14,9 15,3 15,7 16,0 16,3 16,6 16,8 16,9 17,0 17,1 17,2 17,2 17,3 17,3 17,3 17,2 17,1 17,0 16,9 16,6 16,4 16,2 15,9 15,6 15,1 14,6 13,9 13,2 12,5 11,5 10,4 9,17 7,88 5,36 1,86 | 1788 1306 1004 801,5 653,3 549,4 469,9 406,1 355,1 314,9 282,5 259,0 237,4 217,8 201,1 186,4 173,6 162,8 153,0 144,2 136,4 130,5 124,6 119,7 114,8 109,9 105,9 102,0 98,1 94,2 91,2 88,3 85,3 81,4 77,5 72,6 66,7 56,9 | 1,789 1,306 1,006 0,805 0,659 0,556 0,478 0,415 0,365 0,326 0,295 0,272 0,252 0,233 0,217 0,203 0,191 0,181 0,173 0,165 0,158 0,153 0,148 0,145 0,141 0,137 0,135 0,133 0,131 0,129 0,128 0,128 0,128 0,127 0,127 0,126 0,126 0,126 | -0,63 +0,7 1,82 3,21 3,87 4,49 5,11 5,70 6,32 6,95 7,52 8,08 8,64 9,19 9,72 10,3 10,7 11,3 11,9 12,6 13,3 14,1 14,8 15,9 16,8 18,1 19,1 21,6 23,7 26,2 29,2 32,9 38,2 43,3 53,4 66,8 109 264 | 756,4 741,6 726,9 712,2 696,5 676,9 662,2 643,5 625,9 607,2 588,6 569,0 548,4 528,8 507,2 486,6 466,0 443,4 422,8 400,2 376,7 354,1 331,6 310,0 285,5 261,9 237,4 214,8 191,3 168,7 144,2 120,7 98,10 76,71 56,70 38,16 20,21 4,709 | 13,67 9,52 7,02 5,42 4,31 3,54 2,93 2,55 2,21 1,95 1,75 1,60 1,74 1,36 1,26 1,17 1,10 1,05 1,00 0,96 0,93 0,91 0,89 0,88 0,87 0,86 0,87 0,88 0,90 0,93 0,97 1,03 1,11 1,22 1,39 1,60 2,35 6,79 |
Таблица 9. Физические свойства водяного пара в состоянии насыщения [1]
| T, 0C | p·10-5, Па | r, кг/м3 | r, кДж/кг | cp, кДж/ (кг·К) | l·102, Вт/(м·К) | m·106, Па·с | n·106, м2/с | Pr |
| 0,01 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 | 0,0061 0,0123 0,0234 0,0424 0,0738 0,1233 0,1992 0,3116 0,4736 0,7011 1,013 1,43 1,98 2,7 3,61 4,76 6,18 7,92 10,03 12,55 15,55 19,08 23,20 27,98 33,48 39,78 46,94 55,05 64,19 74,45 85,92 98,70 112,9 128,65 146,08 165,37 186,74 210,53 | 0,00485 0,00939 0,01729 0,03037 0,05117 0,08303 0,1302 0,1981 0,2932 0,4232 0,598 0,826 1,121 1,496 1,966 2,547 3,258 4,122 5,157 6,394 7,862 9,588 11,62 13,99 16,76 19,98 23,72 28,09 33,19 39,15 46,21 54,58 64,72 77,10 92,76 113,6 144,0 203,0 | 2500 2477 2453 2430 2406 2382 2358 2333 2309 2283 2256,8222230,0 2202,8 2174,3 2145,0 2114,4 2082,6 2049,5 2015,2 1978,8 1940,7 1900,5 1857,8 1813,0 1765,6 1715,8 1661,4 1604,4 1542,9 1476,3 1404,3 1325,2 1238,1 1139,7 1027,1 893,1 719,7 438,4 | 1,861 1,869 1,877 1,885 1,895 1,907 1,923 1,942 1,967 1,997 2,135 2,177 2,206 2,257 2,315 2,395 2,479 2,583 2,709 2,856 3,023 3,199 3,408 3,634 3,881 4,158 4,468 4,815 5,234 5,694 6,280 7,118 8,206 9,881 12,35 16,24 23,03 56,52 | 1,697 1,770 1,824 1,883 1,953 2,034 2,122 2,214 2,309 2,407 2,372 2,489 2,593 2,686 2,791 2,884 3,012 3,128 3,268 3,419 3,547 3,722 3,896 4,094 4,291 4,512 4,803 5,106 5,489 5,827 6,268 6,838 7,513 8,257 9,304 10,70 12,79 17,10 | 9,156 9,493 9,746 9,989 10,270 10,586 10,921 11,272 11,620 11,960 11,97 12,46 12,85 13,24 13,54 13,93 14,32 14,72 15,11 15,60 15,99 16,38 16,87 17,36 17,76 18,25 18,84 19,32 19,91 20,60 21,29 21,97 22,86 23,94 25,21 26,58 29,14 33,75 | 1888 1011 563,7 328,9 200,7 127,5 83,88 56,90 39,63 28,26 20,02 15,07 11,46 8,85 6,89 5,47 4,39 3,57 2,93 2,44 2,03 1,71 1,45 1,24 1,06 0,913 0,794 0,688 0,600 0,526 0,461 0,403 0,353 0,310 0,272 0,234 0,202 0,166 | 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 1,08 1,09 1,09 1,11 1,12 1,16 1,18 1,21 1,25 1,30 1,36 1,41 1,47 1,54 1,61 1,68 1,75 1,82 1,90 2,01 2,13 2,29 2,50 2,86 3,35 4,03 5,23 11,10 |
Таблица 10. Физические свойства масла МК [3]
| T, 0C | r, кг/м3 | cp, кДж/(кг·K) | l, Вт/(м·K) | m·104, Па·с | n·10 6, м2/с | b·104, К-1 | Pr |
| 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 | 911,0 903,0 894,5 887,5 879,0 871,5 864,0 856,0 848,2 840,7 838,0 825,0 817,0 809,2 801,6 | 1,645 1,712 1,758 1,804 1,851 1,897 1,943 1,989 2,035 2,081 2,127 2,173 2,219 2,265 2,311 | 0,1510 0,1485 0,1461 0,1437 0,1413 0,1389 0,1363 0,1340 0,1314 0,1290 0,1264 0,1240 0,1214 0,1188 0,1168 | 35414 18560 6180 3031 1638 961,4 603,3 399,3 273,7 202,1 145,2 110,4 87,31 70,34 56,90 | 3883 1514 691,2 342,0 186,2 110,6 69,3 46,6 32,3 24,0 17,4 13,4 10,7 8,7 7,1 | 8,56 8,64 8,71 8,79 8,86 8,95 9,03 9,12 9,20 9,28 9,37 9,46 9,54 9,65 9,73 | 39000 15800 7450 3810 2140 1320 858 591 424 327 245 193,5 160 133,3 113,5 |
Таблица 11. Физические свойства трансформаторного масла [7]
| T, 0C | r, кг/м3 | cp, кДж/(кг·K) | l, Вт/(м·K) | m·104, Па·с | n·10 6, м2/с | b∙10 4, К-1 | Pr |
| 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 | 892,5 886,4 880,3 874,2 868,2 862,1 856,0 850,0 843,9 837,8 831,8 825,7 819,6 | 1,549 1,620 1,666 1,729 1,788 1,846 1,905 1,964 2,026 2,085 2,144 2,202 2,261 | 0,1123 0,1115 0,1106 0,1008 0,1090 0,1082 0,1072 0,1064 0,1056 0,1047 0,1038 0,1030 0,1022 | 629,8 335,5 198,2 128,5 89,4 65,3 49,5 38,6 30,8 25,4 21,3 18,1 15,7 | 70,5 37,9 22,5 14,7 10,3 7,58 5,78 4,54 3,66 3,03 2,56 2,20 1,92 | 6,80 6,85 6,90 6,95 7,00 7,05 7,10 7,15 7,20 7,25 7,30 7,35 7,40 | 866 484 298 202 146 111 87,8 71,3 59,3 50,5 43,9 38,8 34,9 |
Таблица 12. Физические свойства масла МС-20 в зависимости от температуры [3]
| T, 0C | r, кг/м3 | cp, кДж/(кг·K) | l, Вт/(м·K) | m·104, Па·с | n·106, м2/с | b·104, К-1 | Pr |
| -10 0 +10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 | 990,3 903,6 897,9 892,3 886,6 881,0 875,3 869,6 864,0 858,3 852,7 847,0 841,3 835,7 830,0 824,4 818,7 | 1,951 1,980 2,010 2,043 2,072 2,106 2,135 2,165 2,198 2,227 2,261 2,290 2,320 2,353 2,382 2,420 2,445 | 0,136 0,135 0,135 0,134 0,132 0,131 0,130 0,129 0,128 0,127 0,126 0,126 0,124 0,123 0,122 0,121 0,120 | – – – 10026 4670 2433 1334 798,5 498,3 336,5 234,4 171,7 132,4 101,0 79,76 61,80 53,17 | – – – 1125 526 276 153 91,9 58,4 39,2 27,5 20,3 15,7 12,1 9,61 7,5 6,5 | 6,24 6,24 6,31 6,35 6,38 6,42 6,46 6,51 6,55 6,60 6,64 6,69 6,73 6,77 6,82 6,87 6,92 | – – – 15400 7310 3890 2180 1340 865 588 420 315 247 193 156 123 108 |
Таблица 13. Теплофизические свойства масла АМТ-300 [8]
| T oC | Pн кПа | r кг/м3 | l Вт/(м×К) | h' кДж/кг | ср кДж/(кг·К) | n×106 м2/с | Pr |
| 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 | - - - - - - 0,9 1,3 1,8 2,8 4,2 6,5 10,2 15,8 24,8 30,9 66,6 90,3 | 959 948 937 925 913 901 889 879 863 849 835 822 808 794 781 767 753 740 | 0,120 0,119 0,117 0,115 0,114 0,112 0,111 0,108 0,106 0,104 0,102 0,100 0,099 0,095 0,093 0,091 0,088 0,086 | 31,2 64,0 96,5 134,5 170,0 208,2 248,0 288,0 330,0 374,0 418,0 462,0 510,0 556,0 612,0 672,0 715,0 770,0 | 1,60 1,68 1,73 1,81 1,87 1,94 2,01 2,08 2,14 2,22 2,28 2,34 2,42 2,48 2,53 2,62 2,68 2,73 | 159 44,6 16,8 8,46 5,17 4,44 2,47 1,77 1,31 1,09 0,914 0,775 0,663 0,569 0,507 0,465 0,406 0,359 | 2030 596 233 123 77,6 53,8 39,7 29,8 22,9 19,9 16,5 15,0 13,1 11,8 10,8 10,1 9,3 8,5 |
Таблица 14. Физические свойства аммиачного пара в состоянии насыщения [7]
| T, 0C | p·10 –5 , Па. | r , кДж/кг | r, кг/м3 |
| -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 | 0,7464 1,2443 1,9788 3,0253 4,466 6,396 10,776 12,133 16,167 | 1387,2 1358,6 1554,6 1296,5 1262,5 1226,1 1187,2 1143,5 1100,6 | 0,645 1,038 1,604 2,390 3,542 4,859 6,694 9,034 12,005 |
Таблица 15. Физические свойства жидкого аммиака в состоянии насыщения [7]
| T, 0C | p·10 –5 , Па. | r, кг/м3 | cp, Дж/(кг·K) | l, Вт/(м·K) | n·10 6, м2/с | b·10 4, К-1 | Pr |
| -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 | 0,7464 1,2443 1,9788 3,0253 4,466 6,396 10,776 12,133 16,167 | 690,0 677,7 665,0 652,0 638,6 624,7 610,3 595,2 579,5 | 4,442 4,47 4,401 4,549 4,594 4,646 4,708 4,777 4,860 | 0,629 0,608 0,585 0,563 0,540 0,518 0,494 0,472 0,449 | – 0,355 0,304 0,264 0,245 0,234 0,227 0,222 0,216 | 17,28 18,32 19,32 20,25 21,12 22,54 23,86 25,66 33,14 | 1,95 1,77 1,56 1,38 1,33 1,31 1,32 1,335 1,33 |
Таблица 16. Физические свойства дымовых газов [3]
(В=1,01·105 Па; 
=0,13; 
=0,11; 
=0,76)
| T, 0C | r, кг/м3 | сР, кДж/(кг·K) | l·102, Вт/(м·K) | a·106, м2/с | m·106, Па·с | n·10 6, м2/с | Pr |
| 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 | 1,295 0,950 0,748 0,617 0,525 0,457 0,405 0,363 0,330 0,301 0,275 0,257 0,240 | 1,042 1,068 1,097 1,122 1,151 1,185 1,214 1,239 1,264 1,290 1,306 1,323 1,340 | 2,28 3,13 4,01 4,84 5,70 6,56 7,42 8,27 9,15 10,0 10,90 11,75 12,62 | 16,9 30,8 48,9 69,9 94,3 121,1 150,9 183,8 219,7 258,0 303,4 345,5 392,4 | 15,8 20,4 24,5 28,2 31,7 34,8 37,9 40,7 43,4 45,9 48,4 50,7 53,0 | 12,20 21,54 32,80 45,81 60,38 76,30 93,613 112,1 131,8 152,5 174,3 197,1 221,0 | 0,72 0,69 0,67 0,65 0,64 0,63 0,62 0,61 0,60 0,59 0,58 0,57 0,56 |
Таблица 17. Физические свойства ртути и некоторых расплавленных металлов [3]
| Металл | T, C | r, кг/м3 | l, Вт / (м·K) | ср, , кДж / (кг·K) | а·106, м2/с | v·108, м2/с | Pr·102 |
| Ртуть Hg Tпл=-38,9 оC; Tкип=357 оC; rпл=11,72 кДж/кг; rис=291,8 кДж/кг | 20 100 150 200 300 | 13500 13350 13230 13120 12880 | 7,90 8,95 9,65 10,3 11,7 | 0,1390 0,1373 0,1373 0,1373 0,1373 | 4,36 4,89 5,30 5,72 6,64 | 11,4 9,4 8,6 8,0 7,1 | 2,72 1,92 1,62 1,40 1,07 |
| Олово Sn Tпл=231,9 оC; Tкип=2270 оC; rпл=58,2 кДж/кг; rис=3015 кДж/кг | 250 300 400 500 | 6980 6940 6865 6790 | 34,1 33,7 33,1 32,6 | 0,255 0,255 0,255 0,255 | 19,2 19,0 18,9 18,8 | 27,0 24,0 20,0 17,3 | 1,41 1,26 1,06 0,92 |
| Висмут Bi Tпл=271 оC; Tкип=1477 оC; rпл=50,2 кДж/кг; rис=855,4 кДж/кг | 300 400 500 600 | 10030 9910 9785 9660 | 13,0 14,4 15,8 17,2 | 0,151 0,151 0,151 0,151 | 8,61 9,72 10,8 11,9 | 17,1 14,2 12,2 10,8 | 1,98 1,46 1,13 0,91 |
| Литий Li Tпл=179 оC; Tкип=1317 оC; rпл=661,5 кДж/кг; rис=19595 кДж/кг | 200 300 400 500 | 515 505 495 484 | 37,2 39,0 41,9 45,3 | 4,187 4,187 4,187 4,187 | 17,2 18,3 20,3 22,3 | 111,0 92,7 81,7 73,4 | 6,43 5,03 4,04 3,28 |
| Сплав 56,5% Bi+43,5% Pb; Tпл=123,5 оC; Tкип=1670 оC | 150 200 300 400 500 | 10550 10490 10360 10240 10120 | 9,8 10,3 11,4 12,6 14,0 | 0,146 0,146 0,146 0,146 0,146 | 6,39 6,67 7,50 8,33 9,44 | 28,9 24,3 18,7 15,7 13,6 | 4,50 3,64 2,50 1,87 1,44 |
| Сплав 25% Na+75% K Tпл= -11 оC; Tкип=784 оC | 100 200 300 400 500 600 700 | 852 828 808 778 753 729 704 | 23,2 24,5 25,8 27,1 28,4 29,6 30,9 | 1,143 1,072 1,038 1,005 0,967 0,934 0,900 | 23,9 27,6 31,0 34,7 39,0 43,6 48,8 | 60,7 45,2 36,6 30,8 26,7 23,7 21,4 | 2,51 1,64 1,18 0,89 0,69 0,54 0,44 |
| Натрий Na Tпл=97,8 оC; Tкип=883 оC; rпл=113,26кДж/кг; rис=4208 кДж/кг; | 150 200 300 400 500 | 916 903 878 854 829 | 84,9 81,4 70,9 63,9 57,0 | 1,356 1,327 1,281 1,273 1,273 | 68,3 67,8 63,0 58,9 54,2 | 59,4 50,6 39,4 33,0 28,9 | 0,87 0,75 0,63 0,56 0,53 |
Литература
1. Задачник по тепломассообмену / Ф.Ф. Цветков, Р.В. Керимов, В.И.Величко; Под ред. Ф.Ф. Цветков. – М. :Издательство МЭИ, 1997- 136с.
2. Исаченко В.П. ,Осипов В.А. , Сукомел А.С. Теплопередача. - М.:Энергоиздат, 1981. – 416 с.
3. Краснощеков Е.А. , Сукомел А.С.Задачник по теплопередаче. - М.: Энергия, 1980. – 288 с.
4. Михеев М.А. Основы теплопередачи. - М. - Л.: ГЭИ, 1956. - 390 с.
5. Галин Н.М., Кириллов Л.П. Тепломассообмен (в ядерной энергетике). – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 376 с.
6. Теплотехнический справочник/Под.ред. В.Н. Юренева и П.Д. Лебедева. Т. 2. - М., Энергия 1976. – 896 с.
7. Проиышленные печи.Справочное руководство для расчётов и проектирования / Казанцев Е.И. – М., Металлургия, 1975 – 386 с.
8.Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: справочник – М., 1983.
9. Чечёткин А.В. Высокотемпературные теплоносители. - М., Энергия, 1971.
10. Практикум по теплопередаче: Учеб. пособие для вузов/ А.П. Солодов, Ф.Ф. Цветков, А.В. Елисеев, В.А. Осипова; Под ред. А.П. Солодова.– М.: Энергоатомиздат, 1986–296 с.
Содержание
1. Конвективная теплоотдача при свободном движении
текучей среды 3
1.1 Теплоотдача при свободной конвекции около вертикальных пластин и вертикальныхтруб
(критериальные формулы В.П. Исаченко[2]) 3
1.2. Теплоотдача при свободной конвекции около
горизонтальных пластин
(критериальные формулы В. П. Исаченко [2]) 4
1.3. Теплоотдача при свободном движении текучей среды
при малых числах Рэлея ( 
) 5
1.4. Теплоотдача при свободной конвекции около горизонтальных цилиндров (труб)
(критериальная формула И.М. Михеевой [4]) 6
1.5. Теплоотдача при свободной конвекции около
вертикальных пластин, вертикальных труб, горизонтальных пластин, горизонтальных труб и шаров
(критериальная формула М.А. Михеева) 6
1.6. Теплообмен при свободном движении текучей среды
в ограниченном пространстве 7
2. Конвективная теплоотдача при вынужденном движении
текучей среды в трубах и каналах 8
2.1. Теплоотдача при движении флюида в прямых
гладких трубах 8
2.1.1. Теплоотдача при ламинарном режиме движения
текучей среды в трубах (Re £ 2300) 8
2.1.2. Теплоотдача при турбулентном режиме движения
текучей среды в трубах (Re ≥ 104) 11
2.1.3. Теплоотдача при переходном режиме движения
текучей среды в трубах (2300 < Re < 104) 12
2.1.4. Теплоотдача при движении газов в трубах 13
2.2. Теплоотдача при движении текучей среды в каналах
произвольного поперечного сечения 14
2.3. Теплоотдача при турбулентном течении флюида
в изогнутых трубах 14
3. Конвективная теплоотдача при вынужденном внешнем
обтекании тел 15
3.1. Продольное обтекание пластины и внешней
поверхности трубы 15
3.2. Теплоотдача при поперечном обтекании
одиночной трубы 16
3.3. Теплоотдача при поперечном обтекании трубного пучка 18
4. Конвективный теплообмен при изменении агрегатного
состояния вещества 20
4.1. Теплоотдача при пленочной конденсации паров 21
4.2. Теплоотдача при кипении жидкостей 22
4.2.1. Пузырьковое кипение в большом объеме 22
4.2.2.. Пленочное кипение в большом объеме 23
Перечень основных обозначений 24
Приложение 26
Литература 36
РАСЧЕТ
КОЭФФИЦИЕНТА КОНВЕКТИВНОЙ ТЕПЛООТДАЧИ
(основные критериальные уравнения)
Методические указания к выполнению практических и лабораторных занятий
Составитель: Бухмиров Вячеслав Викторович
Редактор М.А. Иванова
Лицензия ЛР № 020264 от 15.12.96 г.
Подписано в печать . Формат 60´841/16.
Печать плоская. Усл.печ.л.0,93. Тираж . Заказ .
Ивановский государственный энергетический университет
Отпечатано в
153003 Иваново, ул. Рабфаковская, 34
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 326; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!