На главную
ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ!!!
Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и старых методичек 1978, 1982 и 1983гг.. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников или решение задач из задачников Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна или любых других решений по физике или гидравлике, воспользуйтесь сайтом fiziks.ru

Статья по теме: Перемешивания теплоносителя

Область знаний: теплообменники, печи, теплоперенос, паровые котлы, нагревание, горение, топлива, теплообмен

Скачать полный текст

При исследовании нестационарного перемешивания теплоносителя в пучке витых труб использовался метод диффузии от системы линейных источников тепла, впервые примененный для исследования стационарного перемешивания в таких пучках [9]. Этот метод заключается в исследовании процесса диффузии тепла от группы нагретых труб вниз по потоку. Для экспериментальных установок и участков различного масштаба обычно нагревались группы из 7 и 37 витых труб [39]. При исследовании нестационарного тепломассопереноса на пучках с 127 трубами нагревалась центральная зона из 37 витых труб. Нагрев труб осуществлялся благодаря их омическому сопротивлению при пропускании электрического тока. Создаваемая при этом неравномерность тепловыделения по радиусу пучка формирует неравномерность полей температуры теплоносителя, в качестве которого использовался воздух. Неравномерность температур частично выравнивается благодаря межканальному поперечному перемешиванию теплоносителя. Этот процесс характеризуется эффективным коэффициентом диффузии Dt, который определяется путем сопоставления экспериментально измеренных и теоретически рассчитанных полей температур в рамках принятой модели течения гомогенизированной среды, которая заменяет течение теплоносителя в реальном пучке витых труб.[143, С.56]

Методы экспериментального исследования перемешивания теплоносителя в поперечном сечении пучка витых труб на стационарном режиме были рассмотрены в работе [39]. Это — классические методы исследования переносных свойств потока: методы диффузии тепла (вещества) от точечного источника, непрерывно испускающего нагретые частицы воздуха (или газа другого рода) в основной поток, и метод диффузии тепла от линейного источника, трансформированные с учетом особенностей течения в пучке витых труб, а также его конструкции. При этом для проведения экспериментов и обработки опытных данных использовалась гомогенизированная модель течения. Измерения полей температуры и скорости потока проводились вне пристенного слоя, а теоретически рассчитанные поля температуры теплоносителя и скорости потока были непрерывны в пределах диаметра кожуха пучка. При этом считалось, что в пучке течет двухфазная гомогенизированная среда с неподвижной твердой фазой. При исследовании эффективного коэффициента турбулентной диффузии в прямом пучке витых труб первым методом диаметр источника диффузии был равен диаметру витой трубы d, а сам источник перемещался относительно выходного сечения пучка, где лроизво-дились измерения полей скорости. Однако эти отклонения от известного метода диффузии не стали препятствием для использования понятия точечного источника в пучке витых труб при достаточно больших расстояниях от него, где измеренные поля температур практически не отличались от гауссовского распределения [39] . Этот метод, основанный на статистическом лагранжевом описании турбулентного поля при изучении истории движения индивидуальных частиц, непрерьюно испускаемых источником, используется в данной работе и для определения эффективных коэффициентов турбулентной диффузии в закрученном пучке витых труб, но при неподвижных источниках диффузии.[143, С.52]

Экспериментальное исследование стационарного перемешивания теплоносителя в закрученном пучке витых труб методом диффузии тепла от источника, непрерывно испускающего нагретый воздух, проводилось на экспериментальной установке, представленной на рис. 2.4. Вокруг центральной витой трубы по разным законам: у = const или S =[143, С.62]

Экспериментальное исследование нестационарного перемешивания теплоносителя проводилось на той же установке, что и в случае стационарного протекания процесса методом нагрева центральной группы пучка из 37 витых труб, которые электрически изолировались от ненагреваемых труб стекловолокнистой тканью, надеваемой на трубы в виде чехла, с покрытием жаростойким силикатно-органическим лаком. Схема этой установки представлена на рис. 2.1. Она представляет собой-аэродинамический контур открытого типа. Воздух в контур подается турбокомпрессором производительностью до 3600 м3/ч (до 1 кг/с) с промежуточным охлаждением его в холодильнике. Для обеспечения массовых расходов воздуха до 1,4 кг/с к выходной линии турбокомпрессора мо-[143, С.59]

Для экспериментального исследования нестационарного перемешивания теплоносителя при изменении его расхода во времени была разработана специальная аппаратура и проведена оценка инерционности системы измерения расхода теплоносителя. Изменение расхода теплоносителя (воздуха) на экспериментальной установке достигалось изменением площади проходного сечения трубопровода. Устройство для изменения площади проходного сечения трубопровода устанавливалось перед измеряющим расход воздуха стандартным соплом. Такие сопла обычно используются для измерения расхода газа и устанавливаются на трубопроводах диаметром не менее 50 мм. В данных экспериментах воздух подводился к пучку труб по трубопроводу диаметром 150 мм. Погрешность измерения расхода по перепаду давлений на сопле с учетом влияния возмущений, вносимых размещением этого устройства перед соплом, не превышала 1,5%. Конструктивная схема устройства для резкого изменения расхода воздуха представлена на рис. 2.12, а принципиальная схема установки с этим устройством на рис. 2.13.[143, С.72]

Для реализации описанных методов экспериментального исследования перемешивания теплоносителя были разработаны и созданы специальные экспериментальные установки и участки с автоматизированной системой управления, сбора и обработки опытных данных, имеющей выход на ЭВМ.[143, С.59]

На точность полученных результатов при исследовании нестационарного процесса перемешивания теплоносителя в пучках витых труб большое влияние может оказывать также инерционность датчиков при измерении температуры. Действительно, если при. измерении стационарных температур погрешности измерения возникают из-за отвода тепла от датчика теплопроводностью благодаря лучистому теплообмену с окружающими телами и других причин, то при измерении изменяющейся во времени температуры возникают дополнительные погрешности, обусловленные нестационарностью процесса. Это связано с тем, что королек термопары не успевает принять температуру окружающей среды мгновенно и сигнал, возникающий в термочувствительном элементе, регистрируется с запаздыванием из-за его термической инерционности. Имеющиеся в настоящее время методы расчета инерционности термопар позволяют сделать только приближенные оценки нестационарной погрешности измерения температуры теплоносителя — воздуха. С увеличением коэффициента теплоотдачи инерционность уменьшается, как и с уменьшением диаметра королька термопары (толщины проволоки). На погрешности измерения может сказываться также темп нагрева пучка витых труб, или производная температуры теплоносителя во времени.[143, С.71]

Обнаруженные эффекты, связанные с влиянием рассмотренных типов нестационарности на процесс перемешивания теплоносителя в пучках витых труб, являются благоприятными с точки зрения работоспособности теплообменных аппаратов и устройств с витыми трубами. Так, в случае значительного уменьшения расхода теплоносителя при N = const, что возможно при аварийных ситуациях, связанных с разрывом трубопроводов и потерей теплоносителя, наблюдается увеличение коэффициента к , т.е. интенсифицируется процесс перемешивания и выравнивания неравномерностей полей температур теплоносителя в пучке витых труб, облегчая тепловые условия работы аппарата. В случае увеличения расхода теплоносителя при N = const уменьшение коэффициента к и ухудшение перемешивания теплоносителя в первые моменты времени не отражается на работоспособности теплообменника в связи с зам,етным снижением среднемассовой температуры теплоносителя.[143, С.181]

При расчете нестационарного теплообмена в теплообмен-ном аппарате с пучком витых труб с учетом межканального перемешивания теплоносителя необходимо решая систему уравнений (5.17) ... (5.21) с граничными условиями (5.22) ... ... (5.24) , описывающих течение гомогенизированной среды, рассматривать свойства жидкости, текущей внутри витых труб.[143, С.234]

При продольном обтекании пучков сребренных стержней и витых труб овального профиля наблюдается значительная интенсификация процесса межканального перемешивания теплоносителя по сравнению с течением в круглой трубе [9, 39-, 48]. Это очень важно для теплообменных аппаратов с заметной неравномерностью поля энерговыделения (теплоподвода) в поперечном сечении пучка. Обычно для определения распределений температуры в пучках сребренных стержней применяется метод расчета элементарных ячеек с учетом эффектов обмена массой, импульсом и энергией между ними, используя для замыкания системы уравнений экспериментально определяемый коэффициент перемешивания Ц = Су/С/ [48]. Однако в этом случае при большом числе стержней (труб) в пучке требуются значительные затраты счетного времени на реализацию программы расчета. Поэтому в пучках витых труб для определения полей температур теплоносителя применяется метод гомогенизации реального пучка [9, 39], который рекомендуется и для расчета температурных полей в пучках сребренных стержней.[143, С.93]

Делитель частоты импульсов запуска предназначен для формирования импульсов запуска циклов для работы с необходимой частотой. Эксперименты при исследовании нестационарного перемешивания теплоносителя проводились с частотами 50, 20, 10, 5 и 1,Гц.[143, С.69]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь

Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Тарга, Кепе, Диевского, Мещерского и любого другого на заказ. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
Вы так же можете заказать решение задач и по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, метрология, ДМ, ТММ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Перейти к перечню использованной литературы

На главную