Лабораторная по термодинамике. ЛР 1 термо.. Исследование работы теплообменных аппаратов при теплообмене между системами паржидкость и жидкостьгаз
![]()
|
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный технический университет» Термодинамика и теплопередача Лабораторная работа №1 «Исследование работы теплообменных аппаратов при теплообмене между системами пар-жидкость и жидкость-газ» Выполнил: ст. гр. Х-201 Романов Д., Чёрный А. Проверил: ассистент Садвакасов Д.Х. Омск 2021 Цель работы: испытание рекуперативного теплообменного аппарата при стационарном режиме теплообмена и получение основных характеристик его работы. Теоретическая часть: Теплообмен – необратимый самопроизвольный перенос тепла от более нагретых тел к менее нагретым. Движущей силой этого процесса является разность температур тел. Теплопроводность представляет собой молекулярный перенос теплоты в телах, обусловленный неоднородностью температурного поля. Под конвенцией понимают процессы переноса теплоты при перемещении макроскопических объемов газа или жидкости в пространстве между областями с различной температурой. Схема установки представлена на рис. 1. Установка состоит из двух теплообменников А1, А2 и парогенератора А3, которые являются ее основными рабочими элементами. ![]() Рисунок‑1 – Схема экспериментальной установки А1 – теплообменник типа «труба в трубе»; А2 – теплообменник кожухотрубный одноходовый; А3 – парогенератор; К1 – электромагнитный клапан; К32 – продувочный кран; ВР1 – регулировочный вентиль; Р1 – ротаметр; СИ8(РВ) – счетчик импульсов; Н1 – вентилятор; СЭ – счетчик электронный «Меркурий - 234»; СИ8 (РЭ) – счетчик импульсов; ТРМ-101-ИР – ПИД-регулятор; ТСМ 50 – термометр сопротивления. Основные расчетные зависимости для объемного расхода 45-51 л/час Вычислим количество теплоты ![]() ![]() где ![]() Рассчитаем средний массовый расход воды: ![]() Рассчитаем среднюю t3 для теплообменника А1: ![]() Рассчитаем среднюю t2 для теплообменника А1: ![]() ![]() Используя замеренную мощность потребляемую парогенератором из электрической сети, определяем общие потери тепла в окружающую среду ![]() ![]() Рассчитаем среднюю мощность, потребляемую генератором: ![]() ![]() Считая, что потери тепла через теплоизоляцию теплообменника А1 ![]() ![]() ![]() Используя характер изменения температур теплоносителей в случае конденсации горячего теплоносителя, определяем среднюю разность температур ![]() ![]() Рассчитаем среднюю t1 для теплообменника А1: ![]() ![]() Вычисляем значение коэффициента теплопередачи К1, Вт/(м2·К ), для теплообменника А1: ![]() где F1 = 0,03 м2 – расчетная поверхность теплообменника; ![]() Для теплообменника А2 вычислим: а) количество тепла ![]() ![]() Рассчитаем среднюю t3 для теплообменника А2: ![]() Рассчитаем среднюю t4 для теплообменника А2: ![]() ![]() б) количество тепла ![]() ![]() где ![]() Рассчитаем средний массовый расход воздуха ![]() ![]() Рассчитаем среднюю t6 для теплообменника А2: ![]() Рассчитаем среднюю t5 для теплообменника А2: ![]() ![]() С учетом схем движения теплоносителей (противоток – прямоток) построим график изменения температур теплоносителей по длине теплообменника А2. Ориентируясь по схеме, подсчитаем значения больших и меньших разностей температур между теплоносителями и вычислим значение средней разности температур ![]() прямоток - ![]() ![]() ![]() ![]() Вычислим значение коэффициента теплопередачи K2, Вт/(м2 ·К), для теплообменника А2: ![]() где F2 = 0,25 м2 – расчетная поверхность теплообмена. ![]() Оценим соотношения величин термических сопротивлений при теплопередаче между системами пар – жидкость, жидкость – газ через отношение коэффициентов ![]() ![]() Определим потери тепла в окружающую среду через поверхность теплоизоляции теплообменника А2 ![]() ![]() Определим среднюю температуру поверхности теплообменника А2 ![]() ![]() ![]() ![]() По потерям тепла ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() |