„Wymiana ciepła”grupa 5
Wykonał: Władysław Hamiga
Cel ćwiczenia.
Wykonanie bilansu cieplnego wymiennika ciepła oraz wyznaczenie współczynnika przenikania ciepła.
Schemat stanowiska pomiarowego
1 – wymiennik ciepła, 2 – wentylator, 3 – kryza, 4 – grzałka, 5 – rurociąg powietrza, tp1, tp2 - temperatura powietrza, tw1, tw2 - temperatura wody, Pel - moc elektryczna grzałki
TABELA POMIAROWA
τ
min
tp1
℃
tp2
tw1
tw2
∆tp
K
∆tw
∆p
Pa
ppod
Pel
W
0
21,8
22,2
20
19
0,4
1
2339,6
579,15
3840
2
43,6
24,4
17,5
19,2
1,5
4
65,2
26,2
17
39
3
6
75,4
26,8
20,5
48,6
3,5
8
79,1
28
21
51,1
10
80,8
28,4
52,4
12
81,8
53,4
Obliczenia
1. Strumień masy powietrza.
C=0,001547m2Δh1=0,239mΔh2=0,073mϱ=809kgm3Rps=287,1Jkg*Kϱp''=1,94*10-2kgm3pp''=2642Paφ=57%=0,57pot=98900PaT=22℃=295,16K|ppod|=ϱ*g*Δh2=809*9,80665*0,073=579,15Pa∆p=ϱ*g*Δh1=998,20*9,80665*0,239=2339,6Pa
ϱpw=φ*ϱp''+pot-ppod-φ*pp''Rps*Tot=0,57*1,94*10-2+98900-579,15-0,57*2642287,1*295,16=1,15kgm3Mp=C*∆p*ϱpw=0,001547*2339,6*1,15=0,0802kgs
2. Strumień masy wody chłodzącej.
ϱw=998,20kgm3Vw=5lmin=5*0,001m31l*1min60s=8,3*10-5m3s
Mw=ϱw*Vw=998,20*8,3*10-5=0,0832kgs
3. Moc cieplna strumienia powietrza.
Qp=Mp*cp*Δtp=0,080*1,005*37,73=3,03kJs
cp=1,005kJkg*KΔtp=17i=17Δtpi=37,73K
4. Moc cieplna strumienia wody.
Qw=Mw*cw*Δtw=0,0832*4,190*2,79=0,97kJs
cp=4,190kJkg*KΔtw=17i=17Δtwi=2,79K
5. Sprawność wymiennika
ηwc=QwQp=0,32
6. Średnia logarytmiczna różnicy temperatur
tA1=63,96℃tA2=26,34℃tB1=17,71℃tB2=20,21℃∆t1=tA1-tB2=63,96-20,21=43,75℃∆t2=tA2-tB1=26,34-17,71=8,63℃∆tA=tA1-tA2=63,96-26,34=37,62℃∆tB=tB1-tB2=17,71-20,21=-2,5℃∆tmax=tA1-tB1=63,96-17,71=46,25℃
Δtm=Δt1-Δt2lnΔt1Δt2=43,75-8,63ln...
dawiddd93