А Б В Г Д Е Є Ж З І Ї Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ю Я
Теплофізичне властивість - теплоносій
Теплофізичні властивості теплоносіїв і теплоизоляторов залежать від температур, більшість з яких на початку розрахунку невідомі, тому ними доводиться шукати відповіді і розрахунок проводити методом послідовних наближень.
Теплофізичні властивості теплоносіїв віднесені до середньої температури потоку.
Ефективність перекрестноточного теплообмінника з двома неперемешіваемий потоками. знаходять теплофізичні властивості теплоносіїв при їх середніх температурах.
Відповідно до вказівок автора формули, теплофізичні властивості теплоносія беруться тут при середньоарифметичної величиною з його температур на вході в теплообмінник і на виході з нього. Множник Е; відображає ефект теплової стабілізації: на вхідному ділянці труби пристінковий градієнт температур (саме він визначає справжню інтенсивність теплопереносу) убуває швидше температурного напору (що входить в формальні вирази типу 613); тому а знижується по ходу руху теплоносія, поступово наближаючись до постійної величини. Ігнорування відмінності щ від 1 призводить при розрахунках інтенсивності теплообміну до заниження а, тобто до помилки в запас.
Число Праідтля Prv /a характеризує теплофізичні властивості теплоносіїв і є однією з найважливіших їх характеристик.
Крім того, на О) опт впливають теплофізичні властивості теплоносія, від яких залежить коефіцієнт тепловіддачі, тому що чим менше а. ККД і питомої потужності може бути досягнуто в ТЕГ з підвищенням швидкості теплоносія.
При виконанні теплових розрахунків теплоенергетичних установок необхідно багаторазово розраховувати теплофізичні властивості теплоносіїв і робочих речовин в широких діапазонах температур і тисків. У багатьох випадках час теплового розрахунку на ЕОМ в основному визначається швидкістю розрахунку теплофізичних властивостей речовин і компактністю моделі цих властивостей. Тому серйозна увага приділяється створенню методів прискореного рахунку теплофізичних властивостей поряд з компактністю їх подання в пам'яті ЕОМ. Застосовувані в теплових розрахунках діапазони таблиць ряду речовин можуть включати десятки тисяч значень фізичних параметрів. Ручні методи, пов'язані з використанням діаграм, при розрахунку на ЕОМ непридатні.
Залежність теплопередающей фактора теплоносія від температури. 1 - Не4. 2 - Не3. 3 - Н2. 4 - N2. 5 - СО. 6 - Аг. 7 О2. 8 - СН4. 9 - СН F3. 10 - C2F6. //- З F4. 12 - C2F4C12. 13 - CsFsCl. 14 - C7H 2. 15 - C8H o. 16 - С6Н6С1. 17 - С2Н6О. 18 - Н2О. З виразу (1 - 34) видно, що теплофізичні властивості теплоносія (МЗ) істотно впливають на величину максимального переданого теплового потоку. В результаті розрахунку цього параметра для ряду теплоносіїв (рис. 5) зроблено висновок про те, що для кріогенних рідин фактор Nm може бути на порядок менше, ніж для низькотемпературних теплоносіїв. експериментальні дослідження підтверджують висновок про те, що для кріогенних ТТ Qmax не перевищує декількох ват.
Програма для перевірочного розрахунку. Вихідними даними для розрахунку є швидкості і температури на вході, теплофізичні властивості теплоносіїв (включаючи дані по фазового переходу, якщо він відбувається), а результатами розрахунку - параметри теплообмінника. При перевірному розрахунку обчислюються температури на виході і теплова потужність (якщо фіксована довжина), при конструктивному - необхідна довжина при заданому підігріві теплоносія. У будь-якому випадку при розрахунку обчислюється перепад тисків по гарячої та холодної сторонам.
Основними параметрами, що визначають результат термовоздействія на привибійну зону, служать теплофізичні властивості закачується теплоносія, фізико-геологічні умови в привибійній зоні свердловини, технологічні параметри впливу. З перерахованих тільки технологічні параметри можуть варіюватися в широкому діапазоні. Як уже згадувалося вище, під технологічними параметрами маються на увазі такі: температура закачується реагенту Т, обсяг його закачування Q (або число циклів впливу п), періодичність циклічного впливу At. Відзначимо, що n Q /V, V - поро-вий обсяг тієї частини високопроніцаемого пропластками, в яку подається теплоносій.
Коефіцієнт відновлення при поздовжньому обтіканні пластини.
Теоретично це положення доводиться в найзагальнішому вигляді для умов, коли теплофізичні властивості теплоносія приймаються постійними.
За заданим викладачем значень термодинамічних параметрів необхідно, використовуючи довідкові таблиці, знайти теплофізичні властивості теплоносіїв vn, Яп, Рг і vr, ХГ, РГГ. Далі обчислюються безрозмірні величини Ren, Кег.
Інтерес до дослідження теплообміну в сверхкритической області термодинамічної стану викликаний тим, що поблизу критичної точки теплофізичні властивості теплоносія, що впливають на теплообмін, через сильну і своєрідною залежності від температури I і тиску р помітно змінюються по перетину і вздовж потоку.
З]- його теплоємність; t, t - температура на вході і виході з апарату (при постійних теплофізичних властивостях теплоносія змінюється експоненціально); 1 - миттєве значення усередненої по поверхні теплообміну його температури; G]і /, як правило, підтримуються постійними.
Теплоносії кріогенних теплообмінників можуть потрапляти в область, близьку до області околокрітіческіх параметрів стану. У цих умовах теплофізичні властивості теплоносія різко змінюються.
Приймають однакові значення середньої температури теплоносія і стінки порівнюваних поверхонь, причому ці значення повинні наближено відповідати температурним режимом експлуатації теплообмінника. За прийнятим температур знаходять теплофізичні властивості теплоносія.
Масло АМГ-зоотов має незначну токсичність, низьку вартість і не має корозійного впливу на конструкційні матеріали, крім міді і її сплавів, які викликають окислення теплоносія. У табл. 16.2 наведені порівняльні теплофізичні властивості розглянутих теплоносіїв в межах робочих температур нагрівання плит преса 160 - 220 С.
Тепловіддачу пластини, що омивається вільним потоком рідини (градієнт тиску уздовж пластини дорівнює нулю), при ламінарному прикордонному шарі можна розрахувати на основі теорії динамічного прикордонного шару з використанням інтегрального співвідношення кількості руху. Схема такої пластини показана на рис. 5.3. Все теплофізичні властивості теплоносія вважаються незалежними від температури.
Таким чином, тонкорозпилену вода може бути використана для керування тепловим станом агломеріруемого шару і для інтенсифікації процесу агломерації. Інтенсифікує дію (конденсованої вологи і водяної пари) на теплообмін і горіння вуглецю пояснюється теплофізичними властивостями теплоносія і ланцюговим механізмом реакції горіння вуглецю у вологому середовищі.
До недоліків методики слід віднести складність, пов'язану з графічним знаходженням швидкостей. Крім того, при переході до інших теплоносія або іншим параметрам потоку необхідно заново будувати криві, так як при цьому змінюються теплофізичні властивості теплоносіїв. Дана методика відноситься лише до одностороннього обтіканню поверхні теплообміну.
Одновимірна фізична модель парогенератора є складна система послідовно і паралельно з'єднаних елементів. У найпростішому вигляді моделлю парогенератора є однотрубний теплообмінник, частково шунтіруемой не обігрівається лініями уприскування. Останнє поряд з теплофізичними властивостями теплоносія визначає такі важливі характеристики, як форму статичної залежності коефіцієнтів тепловіддачі, тертя і ковзання фаз.
Теплофізичні властивості теплоносіїв віднесені до середньої температури потоку.
Ефективність перекрестноточного теплообмінника з двома неперемешіваемий потоками. знаходять теплофізичні властивості теплоносіїв при їх середніх температурах.
Відповідно до вказівок автора формули, теплофізичні властивості теплоносія беруться тут при середньоарифметичної величиною з його температур на вході в теплообмінник і на виході з нього. Множник Е; відображає ефект теплової стабілізації: на вхідному ділянці труби пристінковий градієнт температур (саме він визначає справжню інтенсивність теплопереносу) убуває швидше температурного напору (що входить в формальні вирази типу 613); тому а знижується по ходу руху теплоносія, поступово наближаючись до постійної величини. Ігнорування відмінності щ від 1 призводить при розрахунках інтенсивності теплообміну до заниження а, тобто до помилки в запас.
Число Праідтля Prv /a характеризує теплофізичні властивості теплоносіїв і є однією з найважливіших їх характеристик.
Крім того, на О) опт впливають теплофізичні властивості теплоносія, від яких залежить коефіцієнт тепловіддачі, тому що чим менше а. ККД і питомої потужності може бути досягнуто в ТЕГ з підвищенням швидкості теплоносія.
При виконанні теплових розрахунків теплоенергетичних установок необхідно багаторазово розраховувати теплофізичні властивості теплоносіїв і робочих речовин в широких діапазонах температур і тисків. У багатьох випадках час теплового розрахунку на ЕОМ в основному визначається швидкістю розрахунку теплофізичних властивостей речовин і компактністю моделі цих властивостей. Тому серйозна увага приділяється створенню методів прискореного рахунку теплофізичних властивостей поряд з компактністю їх подання в пам'яті ЕОМ. Застосовувані в теплових розрахунках діапазони таблиць ряду речовин можуть включати десятки тисяч значень фізичних параметрів. Ручні методи, пов'язані з використанням діаграм, при розрахунку на ЕОМ непридатні.
Залежність теплопередающей фактора теплоносія від температури. 1 - Не4. 2 - Не3. 3 - Н2. 4 - N2. 5 - СО. 6 - Аг. 7 О2. 8 - СН4. 9 - СН F3. 10 - C2F6. //- З F4. 12 - C2F4C12. 13 - CsFsCl. 14 - C7H 2. 15 - C8H o. 16 - С6Н6С1. 17 - С2Н6О. 18 - Н2О. З виразу (1 - 34) видно, що теплофізичні властивості теплоносія (МЗ) істотно впливають на величину максимального переданого теплового потоку. В результаті розрахунку цього параметра для ряду теплоносіїв (рис. 5) зроблено висновок про те, що для кріогенних рідин фактор Nm може бути на порядок менше, ніж для низькотемпературних теплоносіїв. експериментальні дослідження підтверджують висновок про те, що для кріогенних ТТ Qmax не перевищує декількох ват.
Програма для перевірочного розрахунку. Вихідними даними для розрахунку є швидкості і температури на вході, теплофізичні властивості теплоносіїв (включаючи дані по фазового переходу, якщо він відбувається), а результатами розрахунку - параметри теплообмінника. При перевірному розрахунку обчислюються температури на виході і теплова потужність (якщо фіксована довжина), при конструктивному - необхідна довжина при заданому підігріві теплоносія. У будь-якому випадку при розрахунку обчислюється перепад тисків по гарячої та холодної сторонам.
Основними параметрами, що визначають результат термовоздействія на привибійну зону, служать теплофізичні властивості закачується теплоносія, фізико-геологічні умови в привибійній зоні свердловини, технологічні параметри впливу. З перерахованих тільки технологічні параметри можуть варіюватися в широкому діапазоні. Як уже згадувалося вище, під технологічними параметрами маються на увазі такі: температура закачується реагенту Т, обсяг його закачування Q (або число циклів впливу п), періодичність циклічного впливу At. Відзначимо, що n Q /V, V - поро-вий обсяг тієї частини високопроніцаемого пропластками, в яку подається теплоносій.
Коефіцієнт відновлення при поздовжньому обтіканні пластини.
Теоретично це положення доводиться в найзагальнішому вигляді для умов, коли теплофізичні властивості теплоносія приймаються постійними.
За заданим викладачем значень термодинамічних параметрів необхідно, використовуючи довідкові таблиці, знайти теплофізичні властивості теплоносіїв vn, Яп, Рг і vr, ХГ, РГГ. Далі обчислюються безрозмірні величини Ren, Кег.
Інтерес до дослідження теплообміну в сверхкритической області термодинамічної стану викликаний тим, що поблизу критичної точки теплофізичні властивості теплоносія, що впливають на теплообмін, через сильну і своєрідною залежності від температури I і тиску р помітно змінюються по перетину і вздовж потоку.
З]- його теплоємність; t, t - температура на вході і виході з апарату (при постійних теплофізичних властивостях теплоносія змінюється експоненціально); 1 - миттєве значення усередненої по поверхні теплообміну його температури; G]і /, як правило, підтримуються постійними.
Теплоносії кріогенних теплообмінників можуть потрапляти в область, близьку до області околокрітіческіх параметрів стану. У цих умовах теплофізичні властивості теплоносія різко змінюються.
Приймають однакові значення середньої температури теплоносія і стінки порівнюваних поверхонь, причому ці значення повинні наближено відповідати температурним режимом експлуатації теплообмінника. За прийнятим температур знаходять теплофізичні властивості теплоносія.
Масло АМГ-зоотов має незначну токсичність, низьку вартість і не має корозійного впливу на конструкційні матеріали, крім міді і її сплавів, які викликають окислення теплоносія. У табл. 16.2 наведені порівняльні теплофізичні властивості розглянутих теплоносіїв в межах робочих температур нагрівання плит преса 160 - 220 С.
Тепловіддачу пластини, що омивається вільним потоком рідини (градієнт тиску уздовж пластини дорівнює нулю), при ламінарному прикордонному шарі можна розрахувати на основі теорії динамічного прикордонного шару з використанням інтегрального співвідношення кількості руху. Схема такої пластини показана на рис. 5.3. Все теплофізичні властивості теплоносія вважаються незалежними від температури.
Таким чином, тонкорозпилену вода може бути використана для керування тепловим станом агломеріруемого шару і для інтенсифікації процесу агломерації. Інтенсифікує дію (конденсованої вологи і водяної пари) на теплообмін і горіння вуглецю пояснюється теплофізичними властивостями теплоносія і ланцюговим механізмом реакції горіння вуглецю у вологому середовищі.
До недоліків методики слід віднести складність, пов'язану з графічним знаходженням швидкостей. Крім того, при переході до інших теплоносія або іншим параметрам потоку необхідно заново будувати криві, так як при цьому змінюються теплофізичні властивості теплоносіїв. Дана методика відноситься лише до одностороннього обтіканню поверхні теплообміну.
Одновимірна фізична модель парогенератора є складна система послідовно і паралельно з'єднаних елементів. У найпростішому вигляді моделлю парогенератора є однотрубний теплообмінник, частково шунтіруемой не обігрівається лініями уприскування. Останнє поряд з теплофізичними властивостями теплоносія визначає такі важливі характеристики, як форму статичної залежності коефіцієнтів тепловіддачі, тертя і ковзання фаз.