РЕШЕНИЕ:
Поверхность теплообмена находится из уравнения теплопередачи для рекуперативного теплообменного аппарата Q= k· ·F.
Для определения коэффициента теплопередачи необходимо рассчитать коэффициенты теплоотдачи α1 и α2.
Определяется коэффициент теплоотдачи от горячей воды к стенке трубки. Для этого:
по известной тепловой нагрузке и разности температур горячей воды на входе и выходе из теплообменника находят массовый расход горячей воды (кг/с) через одну трубку:
Записываем уравнение теплового баланса и из него находим массовый расход горячей воды:
Q=m_1∙c_1∙(t_1^11-t_1^1 )→m_1=Q/(c_1∙(t_1^1-t_1^11 ) ),
здесь c_1=4205 - теплоемкость воды, Дж/(кг∙℃); m_1 - полный расход горячей воды, кг/с.
m_1=200000/(4205∙(123-110) )=3,659 кг/с.
Тогда, расход через одну трубку:
m_(1_1)=m_1/30=0,122 кг/с.
по известному массовому расходу определяют скорость движения горячей воды по трубке:
Площадь сечения латунной трубки:
S_лт=πR^2=π∙〖0,009〗^2=0,000254 м^2.
Принимаем плотность воды ρ ≈ 970 кг/м3.
Скорость воды по латунной трубке:
w_лт=m_(1_1)/(S_лт∙ρ)=(0,122 )/(0,000254∙970)=0,494 м/с.
...
Значительное внимание в научной среде уделялось вопросам проектирования отдельных элементов газовых турбин. В частности, Шевченко М. И. в своей работе «Проектирование охлаждаемых деталей ГТД с опережающей верификацией теплогидравлических моделей: на примере охлаждаемых лопаток газовой турбины»[31] усовершенствовал методику проектирования охлаждаемых деталей газовых турбин, позволяющую проводить верификацию тепловой и гидравлической модели охлаждаемой лопатки для принятия на ранних стадиях оптимальных конструктивных решений. Автор также экспериментально обосновал возможность использования прототипа лопатки, изготовленного из нанопорошка на основе железа, для верификации ее теплогидравлической модели и разработал методики верификации тепловых моделей лопаток турбин с конвективными и конвективно-пленочными системами охлаждения....
