Определение параметров экологически чистой вытяжной парогазовой трубы (наружный диаметр трубы - 0,8 м, толщина стенки трубы - 6 мм), страница 5

Такая погрешность  не допустима в расчете удельного теплового потока, так как она превышает 1%.

Для дальнейших расчетов принимаем:

Рассчитаем критерий Рейнольдса Re:

Тогда

Из уравнения   имеем:

, где

 - коэффициент теплопроводности водяного пара при ;

 - коэффициент кинематической вязкости воды при ;

Отношение коэффициентов теплоотдачи от паровоздушной смеси и пара:

Тогда коэффициент теплопередачи:

Среднелогарифмический температурный напор:

где

здесь

 - температура паровоздушной смеси;

- температура в цехе;

Значение определяется из уравнения:

где

q – удельный тепловой поток:

F- площадь поверхности вытяжной трубы (под кровлей);

m – массовый расход воздуха, обтекающего трубу, кг/с;

где          

 - плотность воздуха при температуре цеха   (10°C):

 - скорость движения воздуха в цехе:

 - диаметр трубы:    D = 0.8м

Ср – удельная теплоемкость воздуха при температуре окружающей среды (10°С): 

Тогда имеем

Удельный тепловой поток:

Ранее принятое значение: 

Такая погрешность  не допустима в расчете удельного теплового потока, так как она превышает 1%.

Для дальнейших расчетов принимаем:

Рассчитаем критерий Рейнольдса Re:

Тогда

Из уравнения   имеем:

, где

 - коэффициент теплопроводности водяного пара при ;

 - коэффициент кинематической вязкости воды при ;

Отношение коэффициентов теплоотдачи от паровоздушной смеси и пара:

Тогда коэффициент теплопередачи:

Среднелогарифмический температурный напор:

где

здесь

 - температура паровоздушной смеси;

- температура в цехе;

Значение определяется из уравнения:

где

q – удельный тепловой поток:

F- площадь поверхности вытяжной трубы (под кровлей);

m – массовый расход воздуха, обтекающего трубу, кг/с;

где          

 - плотность воздуха при температуре цеха   (10°C):

 - скорость движения воздуха в цехе:

 - диаметр трубы:    D = 0.8м

Ср – удельная теплоемкость воздуха при температуре окружающей среды (10°С): 

Тогда имеем

Удельный тепловой поток:

Ранее принятое значение: 

Такая погрешность  не допустима в расчете удельного теплового потока, так как она превышает 1%.

Для дальнейших расчетов принимаем:

Рассчитаем критерий Рейнольдса Re:

Тогда

Из уравнения   имеем:

, где

 - коэффициент теплопроводности водяного пара при ;

 - коэффициент кинематической вязкости воды при ;

Отношение коэффициентов теплоотдачи от паровоздушной смеси и пара:

Тогда коэффициент теплопередачи:

Среднелогарифмический температурный напор:

где

здесь

 - температура паровоздушной смеси;

- температура в цехе;

Значение определяется из уравнения:

где

q – удельный тепловой поток:

F- площадь поверхности вытяжной трубы (под кровлей);

m – массовый расход воздуха, обтекающего трубу, кг/с;

где          

 - плотность воздуха при температуре цеха   (10°C):

 - скорость движения воздуха в цехе:

 - диаметр трубы:    D = 0.8м

Ср – удельная теплоемкость воздуха при температуре окружающей среды (10°С): 

Тогда имеем

Удельный тепловой поток:

Ранее принятое значение: 

Такая погрешность допустима в расчете удельного теплового потока, так как она не превышает 1%.

Окончательно принимаем:

Температура внутренней стенки:

Температура внешней стенки:

Ранее принятое значение:

Уточняем значение критерия Рейнольдса:

Определяем скорость течения пленки конденсата:

где

 - ускорение свободного падения;

 - коэффициент кинематической вязкости воды при температуре :

Re – уточненный критерий Рейнольдса:  Re = 442,430

Комплексный критерий N находится по зависимости:

где

 - скорость течения пленки конденсата: 

 - поверхностное натяжение воды при : 

 - ускорение свободного падения;

D = 0.8м – диаметр трубы

 - плотности воды и водяного пара соответственно при :

       

Рис. 2. Зависимость критерия Вебера от комплексного критерия N (карта режима захлебывания двухфазного потока)

По вычисленному критерию N находим (по рис. 2.):

Определим критерий Вебера:

 - скорость паровоздушного потока:

где