30 ноября, 2012 
admin Сосуды с отражательными перегородками. Для вычислений постоянной С0 принимаются следующие значения инвариантов: Did = 3, Hid = 1, Bid = 0,3, BID = Ч10, HID = 1, S/D = 1, J = = 4, Z = 3.
Постоянные C0, пересчитанные на основе экспериментальных данных различных авторов [4, 56, 81, 88, 89], достаточно хорошо соответствуют друг другу. Следовательно, для этого случая теплоотдачи можно принять уравнение [88, 89]:
Nu = = 0,514 Re2/*Pr1/8Vo. u (V-4n)
Таблица V-3
Результаты экспериментальных исследований теплоотдачи при использовании рубашки в аппарате с пропеллерной мешалкой, обработанные в виде уравнения Nu = AD Jk—C ReА PrB VЈ
|
Принятые значения инвариантов: — у—= 0,3; -77- = 0,3; — S—= 1; —^-=1; -^- = 0,1; Z = 3; J~ 4; -^-=1.
|
|
Продолжений
О Угол наклона радиально установленных лопастей составлял а = 60°. 2) — ф (S/d, Z) = [0,506 exp (0,3 InZ —0,0144Z)] {[0,278 exp 0,0469 exp (0,923 In Z)] 1 |
Уравнение (V-40) справедливо для S/d — 1, Z = 3 и других приведенных выше значений инвариантов. Экспериментально определенные точки даны на рис. V-11. Для аппаратов с мешалками, размеры которых отличаются от принятых, уравнение (V-40) может быть представлено в виде:
Nu — 0,514 Re /зРг /3V°’14^S z
Где cps. z —поправка, учитывающая влияние шага и числа лопастей пропеллерной мешалки.
|
6000
8 9 106 Рис. V-11. Результаты измерения теплоотдачи для аппаратов с пропеллерной мешалкой и рубашкой [88]; D = 0,3 м, Н = 0,3 м, d = 0,1 м, H = 0,1 м, Z = 2. Значения S/D: 1 — оо ; 2 — 1,12; 3 — 0,56; 4 — 3,00; о — 1,00; 6 — 0,40; 7 — 1,76; 8 — 0,88. |
Величину поправки фв> z можно определить по рис. V-12. Следует отметить, что для пропеллерных мешалок инвариант шага S/d Является одним из важнейших геометрических параметров.
Для S/d = 2 и Z = 3 получается
|
(V-41) |
Nu = 0,585 Re2/3Pr1/3V0-i4 (V-42)
|
(V-43) 253 |
А для S/d = 3,14 (наклон конца лопастей под углом 45°) и Z = 3
Nu =0,615 Re2/3Pr‘/aV0.i4
Сосуды без отражательных перегородок. Для этого случая можно применять только одно, предложенное Брауном и сотрудниками [20 ], уравнение
Nu = -^ = 0,54Re2/sPr’/4Vo. i4 (V-44)
Причем число лопаток Z = 4. К сожалению, авторы не приводят диапазона значений критерия Рейнольдса, для которого это урав-
|
Число лопаток Z |
|
Рис. V-12. Поправки, учитывающие влияние геометрических параметров аппарата с мешалкой на теплоотдачу при использовании рубашки (пропеллерная мешалка, сосуд с отражательными перегородками). Значения S/П: 1 — оо; 2 — 3,14; ^ — 1,5; 4 — 1,0; 5 — 0,8; 6 — 0,6; 7 — 0,4
|
Нение действительно. Аналогичные исследования для пропеллерных мешалок с Z = 3 и постоянным углом наклона лопастей а = 60° провел Капустин [43], получив значение постоянной С = 0,85, Однако показатель степени А составил только V2- Пересчет уравнения Этого автора на типовые принятые условия для А = 2/3, В = V3 И Re = 104 дает постоянную С0, равную 0,184. Таким образом, Значение постоянной оказывается слишком малым.
Из приведенных уравнений (V-34) и (V-36) для турбинных мешаЛок и сосудов с отражательными перегородками и без перегородок Понятно, что наличие перегородок повышает интенсивность теплоотдачи приблизительно в два раза. В случае же пропеллерных мешаЛок аналогичные уравнения (V-40) И (V-44) при значении поправки
Z = г|)я 4 = 1,278 — постоянная в уравнении (V-40) С — = 0,656 — показывают, что постоянная увеличивается только на 22%. Это свидетельствует о меньшем влиянии отражательных перегородок на теплоотдачу при использовании пропеллерных мешалок. Следует, однако, заметить, что существующий в настоящее время экспериментальный материал довольно ограничен, чтобы считать это утверждение верным. Нужно также обратить внимание на то, что в уравнении (V-44) показатель степени В = V4. Для жидкостей, обладающих большими вязкостями, т. е. с высокими значениями критерия Прандтля, это будет дополнительно занижать результаты расчетов по сравнению с уравнением (V-40).
Случай пропеллерной мешалки с диффузором исследовал Капустин [43], получив постоянную С = 0,3, что также требует проверки.
Опубликовано в рубрике 