Теплонспользующие установки промышленных предприятий
ТЕПЛООТДАЧА И ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ В ХАРАКТЕРНЫХ КАНАЛАХ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ
При проектировании теплообменпого аппарата, обеспечивающего заданную теплопроизводптельиость и выходные температуры теплоносителей на основе математических моделей энергопереноса, необходима достаточно достоверная информация о коэффициентах теплоотдачи в каналах аппарата по сторонам одного и другого теплоносителей.
Важнейшей задачей для инженера-проектнровщика оказывается подборка уравнений теплообмена, учитывающих многообразие форм каналов, режимы течения теплоносителей, физические свойства и возможные фазовые превращения теплоносителей.
Современные инженерные расчеты теплообменных аппаратов основаны на разделенных моделях переноса тепла и массы. Модель переноса количества движения и массы, несмотря на значительные успехи современной вычислительной гидродинамики [71, 74], в теплообменных аппаратах сведена к течениям в осесимметричном канале или в системе последовательно соединенных каналов, для которых в ламинарном режиме теоретически, а в турбулентном экспериментально определены коэффициенты сопротивления трения. Это позволяет, как было показано в гл. 1, представить модель переноса количества движения и массы уравнениями Бернуллн с учетом потерь трения (1.68) и уравнением сплошности (1.69). Все возмущения в потоке, вызванные отклонением реального течения от одномерного, моделируются местными сопротивлениями.
Следовательно, достоверность решения гидромеханической задачи при проектировании теплообменного аппарата существенно зависит от информации о коэффициентах сопротивления трения и местных сопротивлений.
В силу того что одним из важнейших параметров, определяющих выбор конструкций теплопередающих поверхностей и аппаратов, является энергетическая эффективность — отношение теплопроизводительности аппарата к работе, затрачиваемой па преодоление гидравлических сопротивлений при перемещении теплоносителей,— важность правильной оценки гидравлических сопротивлений в каналах теплообменного аппарата не вызывает сомнений.
