Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Самарский государственный аэрокосмический университет

имени академика С.П. Королёва

(Национальный исследовательский университет)»

Факультет двигателей летательных аппаратов

Кафедра теплотехники и тепловых двигателей

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе

«Расчёт теплообменника-испарителя для низкокипящего компонента»

Вариант №4

Выполнил: Воробьев А.А.

студент группы № 2303

Преподаватель: Угланов Д. А.

Оценка:

Самара 2014

Задание

Выполнить конструкторский тепловой и гидравлический расчёт теплообменника-испарителя для низкокипящего компонента. Исходные данные в таблице 1

Таблица 1 – исходные данные

go2, gн2о	Парогаз					Кислород
	Gпг, кг/с	tвх,	Pвх, МПа	Рвых, МПа	tвх,		Gк, кг/с	Pвх, МПа	Рвых, МПа
32% О2 62% Н2О	1,6	240	0,26	0,14	Жидкий кислород -183		0,4	1,3	0,5

Реферат

Курсовая работа

Пояснительная записка: 19 с, 5 рисунков , 1 таблица, 4 источника

ТЕПЛООБМЕННИК, ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ, ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ, ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ, КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛООТДАЧИ, КРИТЕРИЙ РЕЙНОЛЬДСА, КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ, ПЛОЩАДЬ СЕЧЕНИЯ, ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ,

Объектом исследования является теплообменник-испаритель ЖРД

Цель работы – конструкторский, тепловой и гидравлический расчёт теплообменника.

В процессе работы использована методические указания к конструкторскому , тепловому и гидравлическому расчёту противоточного теплообменника-испарителя низкокипящего компонента.

В результате работы были определены общая поверхность теплообмена, основные размеры, гидравлические потери.

Эффективность работы заключается в выборе исходных конструктивных соотношений для компоновки теплообменника, в определении площади рабочей поверхности теплообменника и его основных размеров, потерь давления теплоносителя при прохождении его через аппарат.

Содержание

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ………………………………………5

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..6

1 Описание, конструкция теплообменника-испарителя ЖРД……….....…7

2 Тепловой расчет противоточного теплообменника-испарителя………..8

2.1 Определение температур теплоносителей на входе из

испарителя, средней температуры и температурного

напора на отдельных участках…………………….....................…..8

2.2 Выбор геометрических характеристик……………………………10

2.3 Определение коэффициентов теплоотдачи по участкам………...11

2.4 Определение коэффициентов теплоотдачи на участках

испарителя……………………………………………………..……14

2.5 Определение площади наружной поверхности теплообмена испарителя…………………………………………………………..14

3 Гидравлический расчет теплообменника-испарителя………………….15

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….17

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………………18

Список условных обозначений

а — коэффициент температуропроводности, м²/с

b — шаг трубок, м

C_p — изобарная теплоемкость, Дж/кгК

D — диаметр,

d — диаметр трубки, м

F — площадь, м²

G — массовый секундный расход, Кг/с

g — массовая доля, кг/кг

L — длина трубок, м

n — число трубок

Pr — критерий Прандтля

q — удельный тепловой поток, Вт/м²

Q —тепловой поток, Дж/с

Rе — критерий Рейнольдса

t— температура, ◦С

T — температура, К

ω — скорость, м/с

 — коэффициент теплоотдачи, Вт/м²∙К

Z — число рядов трубок

—толщина стенок, м

—молекулярная масса, кг/моль

ν — коэффициент кинематической вязкости, м²/с

 — плотность, кг/м³

ΔS— изменение энтропии, кДж/кг

Δt— изменение температуры, ◦С

к – компонент;

вх –вход;

ср – среднее;

i – участок;

пг – парогаз;

вн – внутренний;

ннаружний;

ст – стенка;

кож – кожух;

тр – трубка;