Issiqlik almashinish qurilmalarining gidravlik va issiqlik hisoblari

Javob: : = 30⁰С.
3-masala: Suv ekonomayzerida gaz bilan suv qarama-qarshi yo'nalishlarda harakatlanib, bir-biri bilan issiqlik almashinmoqda. Gazning sarfi G₁=220 t/soat, gazning ekonomayzeri kirishdagi harorati t₁¹ = 400 ⁰C, gazning massaviy issiqlik sig'imi C_p1 = 1,04 kJ/kgK. Suvning sarfi G₂ =120 t/soat, suvning ekonomayzerga kirishdagi harorati t₂¹ = 105 ⁰C. Gazdan suyuqlikka uzatiladigan issiqlik oqimi Q = 13,5 MVt, gazdan suvga issiqlik uzatish koeffitsienti k = 79 Vt/m² K. Suv ekonomayzeridagi issiqlik almashinish yuzasi topilsin.


Javob : F = 1100 m²
4-masala: Quvur-quvurda qarama-qarshi yo'nalishli issiqlik almashuv apparatida suv 15 ⁰C dan 45 ⁰C gacha isitiladi. Suvning sarfi G₂= 3200 kg/soat. Tashqi quvurning ichki diametri D=48 mm va bitta seksiya quvurining uzunligi l = 1,9 m. Issiq suv diametri d₂/d₁=35/32 mm bo'lgan po'lat quvurda harakatlanib kirishdagi harorati t₁^’=95 ⁰C ga teng. Issiq suvning sarfi G₁= 2130 kg/soat. Quvur-quvurda qarama-qarshi yo'nalishli issiqlik almashuv apparatining isitish yuzasini va seksiyalar sonini aniqlang.


Javob: F = 1100 m² , n =7.
Echish :
Suvning issiqlik sig'imini hisoblaymiz:

C_p= 4,19 kJ/kg ⁰C

Issiqlik miqdori quyidagi ifoda orqali aniqlaymi:

Q=G₂ c_p2

Issiq suvning chiqishdagi haroratini topamiz:

Q=G₂c_p2

Issiqlik tashuvchilarning o'rtacha haroratini aniqlaymiz va shu harorat bo'yicha suvning fizik xususiyatlarini olamiz:

t_с1=0,5( )=0,5(95+50)=72,5, ⁰С;

_с1=976кг/м³; v_с1=0,40310^{-6 ,} m²/s;
_с1=0,670 Вт/(м⁰С); Рr_с1=2,47
t_с2=0,5( )=0,5(15+45)=30, ⁰С;
_с2=996кг/м³; v_с2=0,80510^-6 , m²/s;
_с2=0,618 Вт/(м⁰С); Рr_с2=5,42
Issiqlik tashuvchilarining tezligini topamiz:

₁= m/s;

₂= =1,06, m/s;

Issiq suv oqimi uchun Reynolds soni:

Re_с1=

Issiq suv oqimi turbulent holatda va Nusselt sonini aniqlaymiz:
Nu _с1=0,021Re
Nu _с1=0,021(610⁴)^0,8 (2,47)^0,43 =188
Issiq suvdan quvur devoriga issiqlik berish koeffitsienti:

₁=Nu_с1 =3940, Vt/(m²⁰С);

Sovuq suv oqimi uchun Nusselt sonini aniqlaymiz:

Re_с2=

Bu yerda kanal uchun ekivalent diametr:

D_E = D-d₂=48-35=13, mm;

Sovuq suv oqim holati turbulent va Nusselt sonini aniqlaymiz:

Nu _с2=0,017Re

Nu _с2=0,017(1,7110⁴)^0,8 (5,42)^0,4
Quvur devoridan sovuq suvga issiqlik berish koeffitsienti:

₂=Nu_с2 =4500, Vt/(m²⁰С);

Issiqlik uzatish koeffitsienti:

K=

Bu holatda <1,5 bo'lgani uchun o'rtacha arifmetik haroratlar farqi quyidagicha bo'ladi:

∆t_a=t_j1-t_j2=72,5-30=42,5, ⁰С;

Issiqlik oqimining zichligi :

q=k∆t_a=1970∙42,5=8,37∙10⁴ Vt/m²;

Isitish sirt yuzasi :
F=
Seksiyalar soni:

n =

5-masala: Quvur-quvurda issiqlik almashuv apparatida transformator moyi suv bilan sovitiladi. Diametri d₂/d₁=14/12 mm bo'lgan latun quvurida transformator moyi 4 m/s tezlik bilan harakatlanadi. Moyning kirishdagi harorati t₁¹=100 ⁰C va chiqishdagi harorati t₁¹¹=60 ⁰C. Suvning tezligi 2,5 m/s va kirishdagi harorati t₂¹=20 ⁰C. Tashqi quvurning ichki diametri d₃=22 mm. Issiqlik almashuv sirtining uzunligini toping.
Javob: ℓ =11,6 м.
6-masala: Qarama-qarshi yo'nalishli issiqlik almashuv apparatidagi issiq suvning kirishdagi harorati 80 ⁰C, chiqishdagi harorati 60⁰C va sarfi G₁= 2 kg/s. Sovuq suvning kirishdagi harorati 10 ⁰C va sarfi G₂= 0,75 kg/s. Issiqlik berish koeffitsientlari α₁=2000 Vt/m²K, α₂= 4000 Vt/m²K va devorning termik qarshiligi ma'lum bo'lsa, issiqlik almashuv apparatining sirt yuzasini aniqlang.


Javob : F = 4,24 m²