Контрольная работа: Расчет оптимального теплообменника по параметрам эффективности теплопередачи

V_i = , м³ /с. (11)

Для горячего потока V₁ = = 0,0352 м³ /с,

а для холодного потока V₂ = = 0,0403 м³ /с.

Вязкость потока (м_i ) можно определить по выражению:

м_i = , Па∙с (12)

Здесь:

T — средняя температура потока, К,

VISB и VISTO — параметры для расчета вязкости (справочные данные [3]).

Для горячего потока (ацетон): Т=333,92К; VISB=367,25; VISTO=209,68. Для горячего потока (дивинил): Т=303К; VISB=300,59; VISTO = 163,12.

Определим вязкости горячего и холодного потоков соответственно:

м₁ = = 0,000223 Па∙с,

м₂ = = 0,000141 Па∙с.

Определим скорости движения потоков для горячего и холодного соответственно:

w₁ = = 0,1485 м/с,

w₂ = = 0,0970 м/с.

Определим критерий Рейнольдса для горячего и холодного потоков соответственно:

Re₁ = = 8418,41 (переходный режим),

Re₂ = = 8541,15 (переходный режим).

При расчете коэффициентов теплопроводности потоков имеет место значение критерия Прандтля (Pr_i ), определяемый выражением:

Pr_i = (13)

л_i —коэффициент теплопроводности (из справочных материалов [1]), Вт/м∙К.

Определим этот критерий для обоих потоков:

Pr₁ = = 3,63;

Pr₂ = = 3,40.

Коэффициент теплопроводности потока для трубного пространства (б_тр ) при переходном режиме движения потока (1000<Re_i <10000) определяется формулой:

б_тр = ∙ 0,008 ∙ Re_i ^0,9 ∙ Pr_i ^0,43 ∙ ^0,25 . (14)

Выражение ^0,25 как правило равно 1, поэтому обычно оно не учитывается.

Найдем значение коэффициента теплопроводности для трубного пространства:

б_тр = ∙ 0,008 ∙ 8418,41^0,8 ∙ 3,63^0,43 = 415,59.