Спосіб визначення коефіцієнта тепловіддачі за умов конвективного теплообміну органічної суміші

Abstract

Винахід належить до галузі теплофізичних вимірювань і може бути використаний для оцінки теплофізичних властивостей та визначення коефіцієнтів тепловіддачі багатокомпонентних, багатофазних рідин та сумішей органічного походження. Спосіб визначення коефіцієнта тепловіддачі за умов конвективного теплообміну органічної суміші полягає в тому, що вимірюють температури теплоносіїв, визначають експериментальний коефіцієнт конвективної тепловіддачі в базовому режимі теплообміну при температурі суміші tc, яка відповідає шуканим режимам, а комплекс фізичних властивостей для базового режиму теплообміну визначають за залежністю, яка визначається з врахуванням напряму теплообміну, експериментально-розрахунковий шуканий коефіцієнт тепловіддачі визначають за структурованим критеріальним рівнянням. Проводять серію вимірювань та експериментально визначають залежності комплексу фізичних властивостей, середньої теплоємності, середньої густини від середньої температури органічної суміші, коефіцієнт температурного розширення в даному діапазоні температур, причому проводять додатковий експеримент по визначенню кінематичної в'язкості органічної суміші при температурі навколишнього середовища або близької, а закономірність зміни в'язкості органічної суміші від температури та середньої в заданому діапазоні температур теплопровідності визначається з врахуванням залежності . Значення поправок на напрямок теплообміну в базовому і шуканому режимах розраховують за допомогою теплофізичних властивостей ″частково-модельної рідини″. Вибір ″частково-модельної рідини″ та її теплофізичних параметрів здійснюють з урахуванням температур, залежності та графічних залежностей критерію Прандтля від розрахункового комплексу фізичних властивостей для ″частково-модельних рідин″. Функцію перетворення ПТФВ та умови і режим теплообміну визначають з використанням реальних теплофізичних властивостей органічної суміші. Винахід забезпечує значне зменшення похибки визначення , підвищення ефективності способу та зменшення матеріалоємності теплообмінного обладнання.

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано для оценки теплофизических свойств и определения коэффициентов теплоотдачи многокомпонентных, многофазных жидкостей и смесей органического происхождения. Способ определения коэффициента теплоотдачи при условиях конвективного теплообмена органической смеси заключается в том, что измеряют температуры теплоносителей, определяют экспериментальный коэффициент конвективной теплоотдачи в базовом режиме теплообмена при температуре смеси tc, которая соответствует искомым режимам, а комплекс физических свойств для базового режима теплообмена определяют по зависимости, которая определяется с учетом направления теплообмена, экспериментально-расчетный искомый коэффициент теплоотдачи определяют по структурированному критериальному уравнению. Проводят серию измерений и экспериментально определяют зависимости комплекса физических свойств, средней теплоемкости, средней плотности от средней температуры органической смеси, коэффициент температурного расширения в данном диапазоне температур, причем проводят дополнительный эксперимент по определению кинематической вязкости органической смеси при температуре окружающей среды или близкой, а закономерность изменения вязкости органической смеси от температуры и средней в заданном диапазоне температур теплопроводности определяется с учетом зависимости . Значение поправок на направление теплообмена в базовом и искомом режимах рассчитывают с помощью теплофизических свойств частично-модельной жидкости. Выбор частично-модельной жидкости и ее теплофизических параметров осуществляют с учетом температур, зависимости и графических зависимостей критерия Прандтля от расчетного комплекса физических свойств для частично-модельных жидкостей. Функцию преобразования ПТФВ и условия и режим теплообмена определяют с использованием реальных теплофизических свойств органической смеси. Изобретение обеспечивает значительное снижение погрешности определения , повышение эффективности способа и уменьшение материалоемкости теплообменного оборудования.

The invention relates to the area of thermo-physical measurements and can be used for evaluation of thermo-physical properties and determination of coefficients of heat transfer of multi-component, multi-phase liquids and mixtures of organic origin. A method for the determination of the coefficient of heat transfer under conditions of convective heat exchange of organic mixture consists in that the temperatures of heat carriers are measured, with determination of the experimental coefficient of convective heat transfer in basic mode of heat exchange at temperature of mixture tc, corresponding to the modes sought for, and the complex of physical properties for the basic mode of heat exchange is determined by the dependence determined with account of the heat exchange direction, the experimental-calculated coefficient of heat transfer sought for is determined by the structured criterial equation. Series of measurements is carried out with experimental determination of the dependence of a complex of physical properties, average heat capacity, average density on the average temperature of organic mixture, coefficient of temperature expansion in given temperature region. An additional experiment on determination of kinematical viscosity of organic mixture at temperature of environment or close to it is carried out, and the law of change of viscosity of organic mixture with the temperature and average for the given temperature range the heat conductivity is determined with account of the dependence . The values of corrections for direction of heat exchange in basic and sought for modes are calculated by means of thermo-physical properties of partially model liquid. Selection of the martially model liquid and its thermo-physical parameters is carried out with account of temperatures, dependence and graphical dependences of the Prandtl number on calculated complex of physical properties for the partially model fluids. Transformation function PTFV and the conditions and the mode of heat exchange are determined with use of the real thermal physical properties of organic mixture. The invention provides substantial decrease of the error of determination of , e of the method efficiency upgrading and decrease of material consumption of the heat exchange equipment.