Разработка рекуперативного теплообменного аппарата для концевого охлаждения воздушно-компрессорной установки (стр. 3 из 3)
.Суммарное аэродинамическое сопротивление:
Принятые потери давления:
. 
, условие выполняется.Число Рейнольдса (2.10):
,где
– наружный диаметр труб (для поперечного обтекания шахматного пучка труб характерным размером является наружный диаметр). 
.5.2.2 Тепловой расчёт
Осреднённая теплоотдача для одной трубы в средине пучка:
,где параметры А, m, n – взяты из [1], с.21 для шахматного расположения труб.
Теплоотдача от всего пучка труб:
,где
– коэффициент угла атаки; 
– учитывает влияние от числа рядов; определили по рис. В1 [1], с.20.Коэффициент теплоотдачи (2.11):
.Коэффициент теплопередачи (2.12):
.Площадь теплообменного аппарата (2.7):
.Длина тубы:
.Длина трубы очень большая, для её уменьшения необходимо произвести интенсификацию теплообменного аппарата.
6. Интенсификация теплообменного аппарата
Так как полученные значения числа Рейнольдса для горячего теплоносителя малы, то принимаем метод интенсификации теплообменного аппарата за счёт оребрения, для увеличения коэффициента теплоотдачи воздуха. Рёбра накатанные трапециевидные. Материал ребер – алюминий, с теплопроводностью при данных температурных условиях равной
.Геометрические параметры ребер:
1) высота ребра:
;2) толщина ребра (торца):
;3) толщина основания ребра:
;4) шаг между рёбрами:
;5) толщина накатанной стенки:
;6) диаметр оребрённой поверхности:
;Расстояние между рёбрами:
.Площадь поверхности рёбер, отнесённая к 1 метру труб (из [2, с.]):
Площадь поверхности труб свободной от рёбер (межрёберных участков) отнесённая к 1 метру труб (из [2, с.]):
Площадь оребрённой поверхности труб отнесённая к 1 метру труб:
Площадь гладкой поверхности труб, отнесённая к 1 метру труб:
.Коэффициент оребрения отнесённый к наружной поверхности:
.С учетом оребрения строим эскиз поперечного сечения теплообменника. Учитывая расположение труб в виде правильного треугольника. А размещение трубной решетки внутри кожуха в виде шестиугольника.
Коэффициент межтрубного пространства:
где
– угол наклона навивки ребер теплообменника.Площадь проходного сечения:
,Скорость движения горячего теплоносителя:
.Число Рейнольдса, (2.10):
.где
; 
Здесь в качестве определяющего размера принята величина эквивалентного диаметра суженного проходного сечения. Взято из [2, с. 308].
Критерий Нуссельта для шахматного оребрённого пучка:
,где
, 
.Коэффициенты взяты из [1], с. 23.
Коэффициент теплоотдачи для гладких труб (с учетом слоя алюминия), [2]:
.Степень эффективности ребра, [2 с. 309]:
,где
;
.Приведённый коэффициент теплоотдачи от оребрённых труб (отнесённый к оребрённой поверхности), [3]:
Коэффициент теплопередачи, приведённый к наружной поверхности, [3]:
; 
.В действительности с учётом изменения коэффициента теплоотдачи и температуры вдоль ребра эффект от оребрения может быть значительно меньше (действительный коэффициент теплоотдачи можно получить только экспериментально).
Потери давления за счёт оребрения труб, [2]:
,где
. 
– количество рядов. 
.Суммарные потери давления:
Принятые потери давления:
. 
, условие выполняется.Площадь теплообменного аппарата:
. С учётом того, что расчётная площадь может быть значительно занижена, найдём её с учётом 30 % запаса [2, c. 317]. 
.Длина трубы:
.1. Методические указания к выполнению курсовой работы с дисциплины «Тепломассообмен»/ Автора: В.М. Марченко, С.С. Мелейчук.- Сумы: Узд-во СумГУ, 2006. - 29 с.
2. Тепловые и конструктивные расчёты холодильных машин: Под общ. ред. д-ра техн. наук профессора / Н.Н. Кошкина. – Л.: Машиностроение, 1976. – 461 с.
3. Теплообменные аппараты холодильных установок/Г.Н. Данилова, С.Н. Богданов, О.П. Иванов и др.; Под общ. ред. д-ра техн. наук Г.Н. Данило-вой. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1986. – 303 с.: ил.
4. Холодильные машины: Учебник для Вузов/ Н.Н. Кошкин,И.А. Сакун, Е.М. Бамбушек и др.; Под. Ред. И.А. Сакуна. – Л.: Машиностроение, 1985. – 510 с.
5. С.Л. Ривкин, А.А. Александров. Термодинамические свойства воды и водяного пара. М.: Энергия , 1975.