Теплоотдача этилбензола в условиях сверхкритических давлений
Описание процесса конвективного теплообмена при сверхкритических давлениях различных жидкостей. Анализ графических зависимостей температуры теплоотдающей поверхности стенки трубы от плотности теплового потока. Проектирование теплообменных аппаратов.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 11.03.2018 |
| Размер файла | 36,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Теплоотдача этилбензола в условиях сверхкритических давлений
Исаев Гидаят
Приведены результаты экспериментальных исследований теплоотдачи этилбензола в условиях сверхкритических давлений и определены границы возможных режимов теплоотдачи.
Ключевые слова: критическое давление, теплоотдача, теплоемкость, плотность, температура стенки, плотность теплового потока.
The results of experimental studies of the heat transfer of ethylbenzene under conditions of supercritical pressures are given and the boundaries of possible heat transfer regimes are determined.
Keywords: critical pressure, heat emission, heat capacity, density, wall temperature, heat flux density.
Исследованию процесса конвективного теплообмена при сверхкритических давлениях различных жидкостей посвящено многочисленное в основном, экспериментальные работы. Результаты анализов их показывают, что рассматриваемый процесс чрезвычайно сложный и поэтому трудно поддается к физическому объяснению. В связи с этим к настоящему времени отсутствует окончательные расчетные рекомендации для оценки интенсивности конвективной теплоотдачи при переменных физических свойствах жидкости.
Таким образом, рассматриваемая проблема по прежнему сохраняет свой актуальность, что требует проведения дальнейших исследований. В связи с изложенным настоящая работа посвящена экспериментальному исследованию теплоотдачи этилбензола при турбулентном режиме течения вынужденного движениях. Выбор этилбензола в качестве теплоносителя обусловлены с тем, что это вещество обладает относительно низкого значения критического давления (Ркr=3.7195 MПа) и теплофизические свойства её в широком диапазоне точности изменения давления и температур с высокой точности изучено в [1] которой в дальнейшем необходимо для анализа и обобщения полученных экспериментальных данных по конвективной теплоотдаче.
Опыты проводились при стационарном тепловом режиме на экспериментальной установке описанной в [2]. Рабочим участком являлась труба из нержавеющей стали марки 0х18H10Т с внутренним диаметром (2…6)мм, толщиной стенки 0.5мм и обогреваемой длинной до 500мм. При определении коэффициента теплоотдачи максимально возможно относительная погрешность составляла 19, а средне квадратичная 14%, что вполне допустимо учитывая условия сложности проводимых исследований.
Результаты исследований охватывал следующий интервал изменения режимных параметров процесса
Полученные результаты обрабатывались общепринятом методом и строились различные графические зависимости характеризующий рассматриваемый процесс. Анализ графических зависимостей температуры теплоотдающей поверхности стенки трубы от плотности теплового потока показал что, не зависимо от направления течения этилбензола и ориентации канала в пространстве наблюдается нормальный , первично улучшённый , относительно ухудшённый и устойчивый режим улучшенного теплообмена ( и больших значениях q ). Полагаем, что при проектирование теплообменных аппаратов и устройств работающих при сверхкритических давлениях конструктор заранее должен знать границы указанных режимов теплоотдачи. Потому используя опытные данные по теплоотдаче этилбензола в настоящей работе сделана попытка для решения этого вопроса. Анализ результатов многочисленных экспериментальных данных показал, что различных значениях массовой скорости значение плотности теплового потока соответствующей границы отдельных режимов теплоотдачи может быть определена как
(1)
Здесь коэффициент зависит от границы различных режимов теплоотдачи, значение который даётся ниже в таблицы 1.
Таблица 1.
Значение коэффициента «А».
|
N№ n/n |
Направление движения среды |
Режимы процесса теплоотдачи |
||||||
|
Нормаль-ный |
первично улучшённый |
Устойчивый режим улучшенного теплообмена (начало) |
||||||
|
Начало |
Конец |
Начало |
Конец |
|||||
|
1. |
Подъёмной (снизу в верх) |
600 |
660 |
1300 |
1300 |
1680 |
1680 |
|
|
2. |
Опускной (сверху вниз) |
600 |
660 |
1330 |
1310 |
1680 |
1680 |
|
|
3. |
Горизонтальная труба |
600 |
660 |
1140 |
1140 |
1680 |
1680 |
теплообмен жидкость температура плотность
Сопоставление расчетных и экспериментальных значений плотности теплового потока соответствующий границам отдельных режимов теплоотдачи показал, что максимальны расхождение между ними не превышает 5%.
Обозначения
Pkr -критическая давления, МПа; и - соответственно температура жидкости и температура внутренней поверхности стенки трубы, 0С; - соответственно критическая и псевдокритическая температура, 0С; Re -критерия Рейнольдса; - массовая скорость, кг/м2с; q - плотность теплового потока, Bt/m2; А - коэффициент зависящий от границы отдельных режимов теплоотдачи, Дж/кг.
Литература
1. Ахундов Т.С. «Исследование теплофизических свойств углеводородов ароматического ряда». Диссер. доктора техн.наук, г. Баку, 1974, с.649.
2. Исаев Г.И. Исследование теплоотдачи при вынужденном движении н - гептана и около критическом давлении жидкости//Промышленная тепло-техника.-1981, №4, т.3, ст. 33-37.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение расхода охладителя для стационарного режима работы системы и расчет температуры поверхностей стенки со стороны газа и жидкости. Расчет линейной плотности теплового потока, сопротивления теплопроводности, характеристик системы теплоотвода.
курсовая работа [235,2 K], добавлен 02.10.2011Определение коэффициента теплоотдачи при сложном теплообмене. Обмен теплотой поверхности твёрдого тела и текучей среды. Использование уравнения Ньютона–Рихмана при решении практических задач конвективного теплообмена. Стационарный тепловой режим.
лабораторная работа [67,0 K], добавлен 29.04.2015Определение мощности теплового потока при конвективной теплопередаче через трубу заданного диаметра. Расход пара на обогрев воды в пароводяном теплообменнике, превращение пара в конденсат. Изменение температуры теплоносителей вдоль поверхности нагрева.
контрольная работа [308,7 K], добавлен 13.05.2015Исследование технологических процессов производства тепловой и электрической энергии с использованием древесного топлива. Характеристика технологии высокоэффективной энергетической утилизации твердых отходов методом сверхкритических флюидных технологий.
статья [20,3 K], добавлен 09.11.2014Определение массовой, объемной и мольной теплоемкость газовой смеси. Расчет конвективного коэффициента теплоотдачи и конвективного теплового потока от трубы к воздуху в гараже. Расчет по формуле Д.И. Менделеева низшей и высшей теплоты сгорания топлива.
контрольная работа [117,3 K], добавлен 11.01.2015Разделение теплопереноса на теплопроводность, конвекцию и излучение. Суммарный коэффициент теплоотдачи. Определение лучистого теплового потока. Теплопередача через плоскую стенку. Типы теплообменных аппаратов. Уравнение теплового баланса и теплопередачи.
реферат [951,0 K], добавлен 27.01.2012Основное назначение парогенератора ПГВ-1000, особенности теплового расчета поверхности нагрева. Способы определения коэффициента теплоотдачи от стенки трубы к рабочему телу. Этапы расчета коллектора подвода теплоносителя к трубам поверхности нагрева.
курсовая работа [183,2 K], добавлен 10.11.2012Понятие конвективного теплообмена (теплоотдачи). Схема изменения температуры среды при конвективном теплообмене. Система уравнений, которая описывает конвективный перенос. Основной закон теплоотдачи, расчет ее коэффициента. Критерии теплового подобия.
презентация [207,9 K], добавлен 28.09.2013Механизм процесса теплоотдачи при кипении воды. Зависимость теплового потока от температурного напора (кривая кипения). Описание устройства измерительного участка. Измерение теплового потока и температурного напора. Источники погрешностей эксперимента.
лабораторная работа [163,2 K], добавлен 01.12.2011Определение конвективного удельного теплового потока. Нахождение значения коэффициента теплоотдачи от газа к стенке. Определение и расчет степени черноты продуктов сгорания, подогрева охладителя и средней температуры охладителя на каждом участке.
курсовая работа [381,4 K], добавлен 05.12.2010Рассмотрение экспериментальных зависимостей температуры горячего потока от входных параметров. Расчет показателей расхода хладагента и горячего потока и их входной температуры. Определение толщины отложений на внутренней поверхности теплообменника.
лабораторная работа [52,4 K], добавлен 13.06.2019Изучение понятия теплоотдачи, теплообмена между потоками жидкости или газа и поверхностью твердого тела. Конвективный перенос теплоты. Анализ основного закона конвективного теплообмена. Уравнение Ньютона-Рихмана. Получение критериев теплового подобия.
презентация [189,7 K], добавлен 09.11.2014Моделирование процессов конвективного теплообмена. "Вырождение" критериев подобия. Определение средней скорости жидкости в трубе. Теплоотдача при продольном обтекании горизонтальной поверхности. Изменение коэффициента теплоотдачи вдоль пластины.
презентация [175,2 K], добавлен 18.10.2013Расчёт состояния и параметров пара в начале и конце процесса, коэффициента теплоотдачи у поверхности панели. Расчёт газовой постоянной воздуха, молекулярной массы и количества теплоты. H-d-диаграмма влажного воздуха. Понятие конвективного теплообмена.
контрольная работа [336,5 K], добавлен 02.03.2014Конвективный перенос теплоты. Плотность конвективного теплового потока. Свободная и вынужденная конвекция. Свободная конвекция теплоты. Закон вязкого трения Ньютона. Диссипация энергии вследствие трения. Математическая формулировка задачи теплообмена.
лекция [479,2 K], добавлен 15.03.2014Определение линейного теплового потока методом последовательных приближений. Определение температуры стенки со стороны воды и температуры между слоями. График изменения температуры при теплопередаче. Число Рейнольдса и Нусельта для газов и воды.
контрольная работа [397,9 K], добавлен 18.03.2013Исследование распределения температуры в стенке и плотности теплового потока. Дифференциальное уравнение теплопроводности в цилиндрической системе координат. Определение максимальных тепловых потерь. Вычисление критического диаметра тепловой изоляции.
презентация [706,5 K], добавлен 15.03.2014Стационарная теплопроводность шаровой (сферической) стенки. Обобщенный метод решения задач стационарной теплопроводности. Упрощенный расчет теплового потока через плоскую, цилиндрическую и шаровую стенки (ГУ 1 рода). Методы интенсификации теплопередачи.
презентация [601,4 K], добавлен 15.03.2014Определение теплопродукции и радиационно-конвективной теплопотери. Расчет теплового потока со всей поверхности тела человека. Топография плотности теплового потока при ходьбе человека в состоянии комфорта. Затраты тепла на нагревание вдыхаемого воздуха.
презентация [350,7 K], добавлен 31.10.2013Конвективная теплоотдача и ее роль при нагреве материалов в низкотемпературных печах. Свободная конвекция в неограниченном пространстве. Основные законы излучения, их сущность. Теплообмен излучением между поверхностями, разделенными ослабляющей средой.
контрольная работа [24,8 K], добавлен 28.07.2012
