.
. Построить график
изменения температур при теплопередаче.
Приближение.
1. Число Рейнольдса для
газов.
= ==1865.285
=40+2*1=42mm
Температура наружной
стенки в первом приближении:
=0.5 (820+340)=580°C
Число Нусельта для
газов:
=0.41=0.41*=31.3
=0.598
=0.632
. Коэффициент
конвективной теплоотдачи от газов к наружной стенке трубы.
===69.456
=0.0932
. Лучистый тепловой
поток для газов.
=ψ=5,67*
*=8704.522
. Лучистый коэффициент теплоотдачи.
=/()=8704.522/(820-580)=36.269
. Приведённый
коэффициент теплоотдачи от газов к стенке.
=36.269+69.456=105.725
тепловой температура
нусельт стенка
7. Число Рейнольдса для
воды в трубах.
= ==2.264*
=32-2*3.5=25mm
Режим воды турбулентный.
. Число Нуссельта для
воды при турбулентном режиме.
=0.021=0.021**=465.128
=1.39
9. Коэффициент
конвективной теплоотдачи к воде.
==465.128*0.457/0.025=8502.54
10. Линейный коэффициент
теплопередачи.
==
=1.587
. Тепловой поток через 1
погонный метр трубы.
=3.14*1.587
(820-340)=2391.926
12. Температура наружной
поверхности трубы.
=820-=648.45°C
. Температура
поверхности стенки трубы.
=340+=343.584°C
2. Приближение.
1. Число Рейнольдса для
газов.
1865.285
. Уточненное число
Нуссельта для газов.
=0.41*=31.515
0.615
. Коэффициент конвективной
теплоотдачи.
==69.934
. Лучистый тепловой
поток.
5,67*=6847.745
. Лучистый коэффициент
теплоотдачи.
=6847.745/(820-648.45)=39.917
. Приведённый
коэффициент теплоотдачи от газов.
=106,572+39.917=109.851
. Число Рейнольдса для
воды.
2.264*
=0.021=0.021***=459.057
. Коэффициент
конвективной теплоотдачи к воде.
=459.057*0.457/0.025=8391.573
. Коэффициент
теплопередачи.
=1.608
=100
(1.608-1.587)/ 1.587=1.3
Требуется третье
приближение.
. Тепловой поток.
=3.14*1.608
(820-340)=2423.578
. Температура наружной
поверхности трубы.
820-=652.708°C
. Температура внутренней
поверхности трубы.
=652.708-=464.417°C
приближение
1. Число Рейнольдса для
газов.
1865.285
. Уточненное число
Нуссельта для газов.
=0.41*=31.515
0.615
. Коэффициент
конвективной теплоотдачи.
==69.934
. Лучистый тепловой
поток.
5,67*=6717.648
. Лучистый коэффициент
теплоотдачи.
=6717.648/(820-652.708)=
. Приведённый
коэффициент теплоотдачи от газов.
=69.934+ =110.089
. Число Рейнольдса для
воды.
2.264*
. Число Нуссельта для
воды.
=0.021=0.021***=459.057
. Коэффициент
конвективной теплоотдачи к воде.
=459.057*0.457/0.025=8391.573
. Коэффициент
теплопередачи.
=1.61
Расхождение со вторым
приближением.
=100
(1.61-1.608)/ 1.608=0.124
Т.е. расчёт
удовлетворяет заданной точности.
. Тепловой поток.
=3.14*1.61
(820-340)=2426.592
. Температура наружной
поверхности сажи.
820-=652.862°C
. Температура на
наружном слое стальной трубы.
=652.862 -=464.337°C
. Температура на
внутренней поверхности стальной трубы.
=464.337-=462.613°C
. Температура на
внутреннем слое накипи.
=462.613-=343.38°C
. Расчётная температура
воды в трубах.
==343.38 =339.696
. Погрешность при
расчётной температуре воды.
Δt2==*100=0.089%.