Условие:
На горизонтальной трубе диаметром 20 мм происходит пленочное кипение воды при давлении 0,27 МПа. Температура поверхности 140 °С. Рассчитать коэффициент теплоотдачи от стенки к воде.
Решение:
- Исходные данные задачи
• Диаметр трубы: D = 20 мм = 0,02 м
• Давление насыщения: p = 0,27 МПа
• Температура нагретой поверхности: T₍ₒ₎ = 140 °C
При заданном давлении p насыщения определяется температура кипения (T_sat). По таблицам пар-воды при p = 0,27 МПа температура насыщения примерно:
T_sat ≈ 130 °C
Отсюда сверхтеплый перепад:
ΔT = T₍ₒ₎ – T_sat ≈ 140 °C – 130 °C = 10 °C
────────────────────────────── - Выбор корреляции и необходимых физических свойств
Для пленочного (фильмового) кипения на горизонтальной трубе удобно использовать формулу Бромли (Bromley):
h = 0,62 · { [ kᵥ³ · ρᵥ · (ρₗ – ρᵥ) · g ] / [ μᵥ · ΔT · D ] }^(1/4)
где:
h – коэффициент теплоотдачи, Вт/(м²·°C);
kᵥ – теплопроводность пара, (Вт/(м·К));
ρᵥ – плотность пара, (кг/м³);
ρₗ – плотность жидкой фазы, (кг/м³);
g – ускорение свободного падения (9,81 м/с²);
μᵥ – динамическая вязкость пара, (Па·с);
ΔT – разность температур (°C);
D – диаметр трубы (м).
При решении задачи используются следующие приближённые значения свойств пара и жидкости при насыщении при p = 0,27 МПа:
Для пара (субскрипт «ᵥ»):
kᵥ ≈ 0,035 Вт/(м·К)
μᵥ ≈ 1,2·10^(–5) Па·с
Температура насыщения T_...
Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит
Попробуй решить по шагам
Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение
Что нужно знать по теме:
Что нужно знать по теме
Алгоритм решения
Топ 3 ошибок
Что спросит препод
Похожие задачи