,

где - вязкость смеси, Па.с;

G- расход воды, кг/с;

z- число ходов, z=4;

d- внутренний диаметр труб, м;

Nтр- количество труб.

Определим критерий Прандтля для потока и стенки при температурах tср=29.32ْС, tст=32.5ْС:

,

где с- теплоемкость воды, Дж/кгК;

теплопроводность воды, Вт/(м.К);

-вязкость воды, мПа.с.

Определим критерий Нуссельта по формуле:

Зная критерий Нуссельта, определим коэффициент теплоотдачи второй стенки по формуле:

Тогда

Тогда поверхностная плотность теплового потока первой стенки определим по формуле:

Сопоставим q1 и q2, т разность выразим в процентах:

Выбранная температура стенки наугад не подходит.

3. Используя графический метод, определяем температуру стенки в третьем приближение-

ْC (графическое решение приведено в приложение 5).

Проводим расчеты аналогичные расчетам, выполненным в пункте 2.

Δt=tD-tст1=56-44.8=11.2 ْC

tпл=(tкон+tст1)/2=(56+44.8)/2=50.4 ْC

Необходимо определить поверхностные плотности теплового потока и сопоставить их, если разница между ними будет меньше 5 %, то можно считать, что процесс установившийся и температура стенки подобранна правильно.

,

где - коэффициенты теплоотдачи от стенки 1 и 2;

,

где =0,55- множитель, учитывающий влияние числа труб по вертикали;

теплопроводность смеси, Вт/(м.К);

-плотность смеси, кг/м3;

теплота конденсации, Дж/кг;

- скорость свободного падения, м/с;

-вязкость смеси, мПа.с;

- наружный диаметр труб, м.

Коэффициент может быть существенным для вязких конденсатов, а для воды его не учитывают.

Определим теплопроводность, плотность, вязкость при определяющей температуре t=50 ْC и теплоту конденсации при температуре конденсации:

кДж/кг

где - теплоты испарения ацетона и четыреххлористого углерода,.

,

где исходные данные: A1 =72.18; t 1кр=235.1; A2=25.64; t2кр=283.4

;

.

мПа.с

мПа.с

кг/м3

кг/м3

кг/м3

Вт/мК

Вт/мК

Тогда

Тогда поверхностная плотность теплового потока первой стенки определим по формуле:

Примем что

Определим температуру второй стенки по формуле:

Определим коэффициент теплопроводности для воды при t=29.32 ْC с помощью интерполяции справочных данных:

Аналогично определим коэффициент теплопроводности для воды при t=33.89 ْC:

Определим вязкость жидкости для воды при t=29.32 ْC с помощью интерполяции справочных данных:

Па

Аналогично определим вязкость воды при t=33.89 ْC:

Па

Определим теплоемкость воды t=29.32 ْC с помощью интерполяции справочных данных:

Аналогично определим теплоемкость воды при t=33.89 ْC:

Определим критерий Рейнольдса по формуле:

,

где - вязкость смеси, Па.с;

G- расход воды, кг/с;

z- число ходов, z=4;

d- внутренний диаметр труб, м;

Nтр- количество труб.

Определим критерий Прандтля для потока и стенки при температурах tср=29.32ْС, tст=32.5ْС:

,

где с- теплоемкость воды, Дж/кгК;

теплопроводность воды, Вт/(м.К);