Исследование теплоотдачи при поперечном движении воздуха в пучке труб

1.Цель работы:

 Исследование интенсивности процесса теплоотдачи от поверхности пучка труб к воздуху при различных скоростях его движения в межтрубном пространстве.

            В полной зависимости от режима движения и характера обтекания находится теплоотдача, интенсивность которой ,по периметру трубы является весьма неравномерной.

            В расчётной практике большое значение имеет средний по периметру трубы коэффициент теплоотдачи. Исследования показывают, что с ростом номера ряда средний коэффициент теплоотдачи увеличивается. Однако, начиная с третьего ряда, его величина остается одинаковой для всех последующих рядов труб пучка.

            Для расчета среднего коэффициента теплоотдачи от третьего и последующих рядов труб используется формула

            В этой формуле определяющими параметрами являются внешний диаметр труб d, скорость жидкости в узком сечении w_узк, средняя арифметическая температура жидкости в пучке t_ж. Для шахматных пучков С = 0,41; m=0,6; а для коридорных C=0,26; m=0,65. Коэффициент E_s, учитывающий густоту расположения труб в лучке, находится:

            для шахматного пучка

при S₁/S₂<2  E_s=( S₁/S₂)^1/6

при S₁/S₂>2  E_s=1,12  

            для коридорного пучка

E_s=( S₂/d)^-0,15    = 1,12.

2.Экспериментальная установка:

            Основным элементом установки является аэродинамическая труба поперечным сечением F, в которой создаётся поток воздуха с помощью вентилятора, приводимого в движение электродвигателем. В аэродинамической трубе установлен коридорный пучок медных трубок. Исследование теплоотдачи производится методом локального моделирования, для чего в одну из трубок третьего ряда установлен нагреватель, питаемый от сети переменного тока. Мощность нагревателя измеряется ваттметром, а температура его наружной стенки контролируется в трёх точках по длине термопарами, подсоединенными через переключатель к милливольтметру.

1 - вентилятор; 2 - регулятор расхода; 3 - аэродинамическая труба; 4 - пучок трубок; 5 - нагреватель; 6 - ртутный термометр; 7- пневмометрическая трубка; 8 - микрома­нометр; 9 - переключатель; 10 - медьконстантановые термопары; 11- милливольт­метр; 12 - ваттметр; 13 – автотрансформатор.

3.Расчёт:

№ п/п	Величина	Значение величин в опытах
		1	2	3	4	5
1	Мощность нагревателя Q, Вт
2	Показание манометра ΔР, мм спир.ст.
3	Показание термопар на стенке, мВ Е1 Е2 Е3
4	Температура стенки, °С: tc1 tc1 tc1
5	Средняя температура стенки tc1,°С
6	Температура воздуха tж, С
7	Барометрическое давление Рб, Па

4.Вывод:

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет – УПИ

Филиал в г. Краснотурьинске

Кафедра “Оборудование и эксплуатация газопроводов”

ОТЧЁТ

по лабораторной работе №3

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООТДАЧИ ПРИ ПОПЕРЕЧНОМ ДВИЖЕНИИ ВОЗДУХА В ПУЧКЕ ТРУБ

Руководитель 

Студент                                                                   

Группа                                                                      Т-34051КТ

2006