Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана В.Г. Бакланова, Ю.А. Шевич ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ УСТАНОВОК И СИСТЕМ ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ Часть 1 АППАРАТЫ ТРУБЧАТОГО И ПЛАСТИНЧАТО-РЕБРИСТОГО ТИПОВ Рекомендовано Научно-методическим советом МГТУ им. <...> Н.Э. Баумана 2011 УДК 621.1.016(075.8) ББК 31.392 Б19 Рецензенты: В.И. Могорычный, В.Н. Афанасьев Б19 Бакланова В.Г. Теплообменные аппараты низкотемпературных установок и систем термостатирования : учеб. пособие. <...> В первой части пособия приведены общие сведения об особенностях расчета процессов теплообмена и гидродинамики в высокоэффективных теплообменных аппаратах, а также зависимости, необходимые для проектирования аппаратов трубчатого и пластинчато-ребристого типов. <...> Содержание этого пособия основано на материале ранее изданного пособия доцента, канд. техн. наук В.Г. Баклановой по курсу лекций, читаемому ею в течение многих лет на кафедре Э-4, посвященному теплообменным аппаратам низкотемпературных установок. <...> Клаузиуса, теплообмен относится к естественным процессам, для протекания которых не требуется вмешательство извне. <...> Следует отметить, что неверным является мнение о том, что теплообмен, протекающий самопроизвольно, не сопряжен с затратами энергии. <...> Теплообмен всегда сопровождается увеличением суммарной энтропии тел, участвующих в процессе. <...> Помимо разности температур в ТА также имеются потери давления ∆р. <...> При движении теплоносителей вдоль поверхности теплообмена необходимы затраты энергии на преодоление гидродинамических сопротивлений, при этом термодинамические характеристики установки в целом ухудшаются. <...> Уменьшение давления ∆p связано с необходимостью уменьшения скорости теплоносителей, что в свою очередь уменьшает коэффициенты теплоотдачи и также приводит к увеличению поверхности теплообмена. <...> Таким образом, стремление уменьшить размеры, массу и стоимость ТА, сделать его компактным часто противостоит <...>
Теплообменные_аппараты_низкотемпературных_установок_и_систем_термостатирования._Часть_1._«Аппараты_трубчатого_и_пластинчато-_ребристого_типов».pdf
УДК 621.1.016(075.8)
ББК 31.392
Б19
Рецензенты: В.И. Могорычный, В.Н. Афанасьев
Б19
Бакланова В.Г.
Теплообменные аппараты низкотемпературных установок
и систем термостатирования : учеб. пособие. Ч. 1: Аппараты
трубчатого и пластинчатого типов / В.Г. Бакланова,
Ю.А. Шевич. – М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011.
– 64, [4] с. : ил.
В настоящем учебном пособии изложены основные сведения о
процессах, протекающих в теплообменных аппаратах низкотемпературных
установок и систем термостатирования. В первой части
пособия приведены общие сведения об особенностях расчета процессов
теплообмена и гидродинамики в высокоэффективных теплообменных
аппаратах, а также зависимости, необходимые для
проектирования аппаратов трубчатого и пластинчато-ребристого
типов. Во второй части пособия аналогичные сведения представлены
для проектирования теплообменных аппаратов матричного
типа.
Пособие предназначено для студентов старших курсов, изучающих
криогенную технику, системы термостатирования и кондиционирования.
УДК
621.1.016(075.8)
ББК 31.392
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ............................................................................................... 3
Введение ..................................................................................................... 4
1. Классификация основных типов ТА и требования к ним .................. 9
2. Тепловой и гидродинамический расчет ТА с однофазными
теплоносителями.................................................................................... 12
2.1. Постановка задачи в ТЗ................................................................... 12
2.2. Уравнение теплопередачи .............................................................. 13
2.3. Сравнение эффективности теплообмена при прямотоке
и противотоке................................................................................... 17
2.4. Эффективность ТА и число единиц переноса
теплоты............................................................................................. 19
2.5. Гидравлический расчет ТА............................................................. 22
2.6. Термодинамический анализ процессов в ТА................................ 26
2.7. Критериальные зависимости для расчета теплообмена в ТА...... 30
2.8. Учет влияния изменения температуры потока в поперечном
сечении канала................................................................................. 32
2.9. Влияние продольной теплопроводности стенки на эффективность
теплообменника..................................................................... 35
2.10. Теплоносители...............................................................................
37
3. Основные типы теплообменных поверхностей и конструкции
ТА............................................................................................................ 42
3.1. Основные типы теплообменных поверхностей и конструкций
ТА.............................................................................................. 42
3.2. Расчетные зависимости для определения коэффициентов
теплоотдачи и гидравлических сопротивлений для некоторых
типов поверхностей ТА................................................................... 52
3.3. Интенсификация теплообмена в каналах...................................... 58
3.4. Сравнительный анализ конвективных поверхностей................... 60
Литература.................................................................................................. 64
66
Стр.66