Методические указания к выполнению расчетно-графического задания «Расчет теплообменной поверхности автомобильного радиатора», страница 3

Таблица 3

Физические параметры для сухого воздуха при давлении 760 мм. рт. ст. [ ]

t,

0С

ρ

кг/м3

ср

кДж/(кгּК)

λ, 10-2

Вт/(мּК)

а, 10-6

м2

ν, 10-6

м2

Рr

0

1,293

1,005

2,44

1,881

13,28

0,707

10

1,247

1,005

2,51

2,006

14,16

0,705

20

1,205

1,005

2,59

2,142

15,06

0,703

30

1,165

1,005

2,67

2,286

16,00

0,701

40

1,128

1,005

2,76

2,431

16,96

0,699

50

1,093

1,005

2,83

2,572

17,95

0,698

60

1,060

1,005

2,90

2,720

18,97

0,696

70

1,029

1,009

2,97

2,856

20,02

0,694

80

1,000

1,009

3,05

3,020

21,09

0,692

90

0,972

1,009

3,13

3,189

22,10

0,690

100

0,946

1,009

3,21

3,364

23,13

0,688

120

0,898

1,009

3,34

3,684

25,45

0,686

140

0,854

1,013

3,49

4,034

27,80

0,684

160

0,815

1,017

3,64

4,389

30,09

0,682

180

0,779

1,022

3,78

4,750

32,49

0,681

200

0,776

1,026

3,93

5,136

34,85

0,680

250

0,674

1,038

4,27

6,100

40,61

0,677

300

0,615

1,047

4,61

7,156

48,33

0,674

350

0,566

1,059

4,91

8,187

55,46

0,676

400

0,524

1,068

5,21

9,312

63,09

0,678

500

0,456

1,093

5,74

11,53

79,38

0,687

1. ОСНОВНЫЕРАСЧЕТНЫЕ УРАВНЕНИЯ

Для расчета теплообменника используются два основных уравнения: уравнение теплового баланса и уравнение теплопередачи.

Первое уравнение говорит о том, что тепловой поток от горячего теплоносителя (воды) равен тепловому потоку, полученному холодным теплоносителем (воздухом). Это уравнение можно записать в виде (без учета тепловых потерь), Вт,

Qж = Qв = Q

или

,           (1.1)

где Gж и Gв – массовые расходы теплоносителей, кг/с; – средние значения удельных массовых теплоемкостей (в данном интервале температур), Дж/кг; tж.вх, tв.вх – значения температур теплоносителей на входе в теплообменник,0С; ; tж.вых, tв.вых – значения температур теплоносителей на выходе из теплообменника,0С;

Второе уравнение – уравнение теплопередачи

                                                                                   (1.2)

где F – площадь поверхности теплообмена, м2; k – коэффициент теплопередачи, Вт/(м2ּК); Δt – среднеинтегральная разность температур теплоносителей, в качестве которой обычно используется среднелогарифмическая разность температур

                                           ,                                      (1.3)

где Δtб, Δtм – наибольшая и наименьшая разности температур из разностей температур теплоносителей на входе и выходе из теплообменника, 0С. При малых изменениях температур теплоносителей можно вычислить по формуле

, где – средние температуры теплоносителей.

R – суммарное термическое сопротивление, вычисляется по формуле

                                            ,                                      (1.4)

где αж – коэффициент теплоотдачи со стороны жидкости, Вт/(м2К); αв – коэффициент теплоотдачи со стороны воздуха, Вт/(м2К); δ – толщина стенки трубки теплообменника, м; λ – коэффициент теплопроводности материала, из которого изготовлены трубки теплообменника, Вт/(мּК).