Лабораторный практикум по курсу общей теплотехники, страница 63

Обработка данных для противоточного теплообменника

    10. Выполняются пункты  2 – 9  для противотока. 

    11. Определяется, какая из схем теплообмена эффективнее, сопоставляя полученные коэффициенты теплопередачи и средние температурные напоры.

5. Содержание отчёта

В отчёте приводятся:

1. Цель работы.

2. Схема установки и её составные части.

3. Ответы на приведенные ниже контрольные вопросы.

4. Полученные результаты работы с необходимыми расчётами.

5. Графики распределения температур в теплообменнике для прямотока и противотока.

6. Контрольные вопросы

1.  Для чего предназначен теплообменник?

2.  На какие типы подразделяются теплообменники по принципу действия?

     3.Какие основные схемы движения теплоносителей используются в рекуперативных теплообменниках?

     4.  Какой теплообмен называют теплопередачей?

     5. Что оказывает влияние на интенсификацию процесса теплопередачи?

6. Написать уравнение теплопередачи.

7. Написать равнение теплового баланса для рекуперативного теплообменника.

8. Привести расчётные зависимости для определения среднего температурного напора.

     9. Привести зависимость для определения кпд теплообменника.

Лабораторная работа   №10

Истечение воздуха из суживающегося сопла

Цель работы: углубить знания по разделу "Термодинамика движущихся газов"; исследовать зависимость скорости воздуха, протекающего через суживающееся сопло, от отношений давлений  P/P; вычислить критическую скорость и сопоставить ее со скоростью звука.

1. Теория рассматриваемого вопроса

          Соплом называют специально спроектированный канал, предназначенный для увеличения скорости движения газа за счёт преобразования его потенциальной энергии в кинетическую энергию при расширении. Такие устройства широко используются в технике для получения высоких скоростей газовых потоков.

          Каналы, в которых происходит обратное преобразование энергии потока, называют диффузорами.

          Экспериментальные и теоретические исследования показывают, что даже небольшая разность давлений по обе стороны сопла позволяет получать значительное увеличение скорости течения рабочего тела (газа) в канале сопла.

          При исследовании закономерностей течения газа через сопла используются следующие основные законы (уравнения) термодинамики:

v первый закон термодинамики (уравнение энергии);

v уравнение неразрывности (закон сохранения массы);

v уравнение адиабатного процесса;

v уравнение состояния идеального газа.

          Использование законов термодинамики при проектировании сопел позволяет определять скорость истечения газа, его секундный расход и основные геометрические параметры при профилировании сопел.

          При теоретическом рассмотрении процесса истечения газа через сопло считают, что такой процесс совершается без теплообмена газа с внешней средой, т.е. является адиабатным.

          Если поток газа является стационарным (его параметры изменяются только вдоль потока) и адиабатным, а газ не совершает полезной внешней работы и отсутствует трение, то уравнение первого закона термодинамики имеет вид:

                                                                        (10.1)

Здесь   dq  – подведённая теплота от внешних источников;

            du  – изменение внутренней энергии;

            –  работа проталкивания потока;