INŻYNIERIA CHEMICZNA

- LABORATORIUM-

„WYMIENNIK CIEPŁA TYPU RURA W RURZE”

- SPRAWOZDANIE 1 -

WYKONANIE:

JOANNA CZULAK 151316

MARCIN KŁAK

Wrocław 3.03.2008

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest eksperymentalne wyznaczenie współczynników przenikania ciepła w wymienniku ciepła typu rura w rurze dla dwóch różnych przepływów wody gorącej i odpowiadającym im rożnym warunkom przepływu wody zimnej.

2. Wyniki pomiarów

xg	xz	T1 [^oC]	T2 [^oC]	T3 [^oC]	T4 [^oC]
600	500	61,5	59,0	24,0	30,5
		400	62,0	59,5	24,0	31,5
		300	62,0	59,5	23,5	32,5
		200	62,0	60,5	22,5	35,0
		100	62,0	61,5	19,0	44,0
	300	500	61,0	57,5	22,0	27,0
		400	61,0	58,0	21,5	28,0
		300	61,0	58,5	21,5	28,0
		200	61,0	59,0	20,5	310
		100	61,0	60,0	18,0	38,0

x_g - liczba działek na rotametrze z gorącą wodą

x_z - liczba działek na rotametrze zimną wodą

T₁ - temperatura wody gorącej na wlocie

T₂ - temperatura wody gorącej na wylocie

T₃ - temperatura wody zimnej na wlocie

T₄ - temperatura wody zimnej na wylocie

3. Opracowanie wyników. Przykład obliczeniowy

1. Obliczanie masowego natężenia przepływu dla:

rotametru z gorącą wodą ze wzoru: rotametru z zimna wodą ze wzoru:

1. Obliczanie cieplnego natężenia przepływu
   dla wody gorącej ze wzoru:

2. Obliczanie k_d dla wody gorącej ze wzoru Pecleta:

gdzie










∆T_m - średnia logarytmiczna temperatura

A_m - powierzchnia przekroju poprzecznego

k_d - współczynnik przenikania ciepła

4. Wyniki obliczeń:

Obliczenia zostały wykonane przy użyciu programu Microsoft Excel

xg	xz	T1[^0C]	T2[^0C]	T3[^0C]	T4[^0C]	T1[K]	T2[K]	T3[K]	T4[K]
600,00	500,00	61,50	59,00	24,00	30,50	234,65	232,15	197,15	203,65
		400,00	62,00	59,50	24,00	31,50	235,15	232,65	197,15	204,65
		300,00	62,00	59,50	23,50	32,50	235,15	232,65	196,65	205,65
		200,00	62,00	60,50	22,50	35,00	235,15	233,65	195,65	208,15
		100,00	62,00	61,50	19,00	44,00	235,15	234,65	192,15	217,15
	300,00	500,00	61,00	57,50	22,00	27,00	234,15	230,65	195,15	200,15
		400,00	61,00	58,00	21,50	28,00	234,15	231,15	194,65	201,15
		300,00	61,00	58,50	21,50	28,00	234,15	231,65	194,65	201,15
		200,00	61,00	59,00	20,50	31,00	234,15	232,15	193,65	204,15
		100,00	61,00	60,00	18,00	38,00	234,15	233,15	191,15	211,15

xg	xz	cp	cp [	ṁ [ ]	ṁ
600,00	500,00	4,19	4,18	0,18	0,13
		400,00	4,19	4,18	0,18	0,10
		300,00	4,19	4,18	0,18	0,08
		200,00	4,19	4,18	0,18	0,05
		100,00	4,19	4,18	0,18	0,02
	300,00	500,00	4,19	4,18	0,09	0,13
		400,00	4,19	4,18	0,09	0,10
		300,00	4,19	4,18	0,09	0,08
		200,00	4,19	4,18	0,09	0,05
		100,00	4,19	4,18	0,09	0,02

xg	xz	Qg	Qz	∆T1	∆T2	∆Tm	kd
600,00	500,00	1,89	3,60	31,00	35,00	32,96	0,35
		400,00	1,89	3,29	30,50	35,50	32,94	0,35
		300,00	1,89	2,91	29,50	36,00	32,64	0,36
		200,00	1,14	2,59	27,00	38,00	32,19	0,22
		100,00	0,38	2,30	18,00	42,50	28,52	0,08
	300,00	500,00	1,32	2,77	34,00	35,50	34,74	0,23
		400,00	1,13	2,85	33,00	36,50	34,72	0,20
		300,00	0,94	2,10	33,00	37,00	34,96	0,17
		200,00	0,75	2,18	30,00	38,50	34,07	0,14
		100,00	0,38	1,84	23,00	42,00	31,55	0,07

5. Wnioski

W wyniku przeprowadzonego doświadczenia oraz obliczeń dokonanych na podstawie danych doświadczalnych, można zauważyć wyraźną zależność miedzy cieplnym natężeniem przepływu wody gorącej a współczynnikiem przenikania ciepła.




zależność Q od k

Z powyższego wykresy zależności cieplnego natężenia przepływu od współczynnika przenikania widać, iż jest to zależność ściśle liniowa. Wszelkie odstępstwa od liniowości mogą wynikać z błędów pomiarowych dokonanych podczas doświadczenia.

W ogólnym przybliżeniu można stwierdzić, iż wraz ze wzrostem cieplnego natężenia przepływu wzrasta wartość współczynnika przenikania, tzn. że k_d jest wprost proporcjonalny do Q i jednocześnie odwrotnie proporcjonalny do średniej temperatury logarytmicznej ∆T_m.

---