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一、铜盘管换热器相关计算
条件:600kg 水 6 小时升温 30℃ 单位时间内换热器的放热量为 q
q=GC ΔT=600*4.2*10^3*30/(6*3600)= 3500 w
盘管内流速 1m/ ,管内径为 0.007m,0.01m,
盘管内水换热情况:
定性温度 40℃ 定性温度 50℃
管径 0.014m Re 21244.31 Re 25179.86
管径 0.20m Re 30349.01 Re 35971.22
湍流范围:Re=10^4~1.2*10^5
物性参数:
40℃饱和水参数。
黏度—653.3*10^-6 运动黏度—0.659 *10^-6 普朗特数—4.31
导热系数—63.5*10^2 w/(m. ℃)
求解过程:
盘管内平均水温 40℃为定性温度时
换热铜管的外径,分别取 d1=0.014m d2=0.02m
努谢尔特准则为
0.8 0.4 0.8 0.4
Nu 1.2*0.023Re Pr = 1.2*0.023*21244.31 4.31 =143.4
f f f
(d1)
0.8 0.4 0.8 0.4
Nu 1.2*0.023Re Pr = 1.2*0.023*30349.01 4.31 =190.7
f f f
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(d2)
管内对流换热系数为
h Nu f f =143.4*0.635/0.014=6503.39 (d1)
i l
h Nu f f =190.7*0.635/0.02=6055.63 (d2)
i l
管外对流换热系数
格拉晓夫数准则为( t=10)
3 2
3 2 =9.8*3.86*10^-4*10*.016 /(0.659*10^-6) =356781.6
Grg td /
(d1)
3 2
3 2 =9.8*3.86*10^-4*10*.022 /(0.659*10^-6) =927492.
Grg td /
9 (d2)
其中 g=9.8 N/kg
为水的膨胀系数为 386*10^-6 1/K
自然对流换热均为层流换热(层流范围:Gr=10^4~5.76*10^8)
0.25
3
l gt
0.25
Nu 0.525 w Pr =0.525(356781.6*4.31) =18.48755 (d1)
w 2
0.25
3
l gt
0.25
N
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