Politechnika Krakowska Nazwisko i Imię

Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej

Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesowej Grupa laboratoryjna

32T1/A

LABORATORIUM

Z INŻYNIERII CHEMICZNEJ

Sprawozdanie z ćwiczenia nr 15

Temat: Wnikanie ciepła w ruchu ustalonym

Termin zajęć:

Termin zaliczenia: 16.12.2011 r.

Ocena:

1. Cel ćwiczenia:

Zbadanie i wyznaczenie współczynnika wnikania ciepła w ruchu ustalonym, z wykorzystaniem wymiennika typu „rura w rurze

2. Przebieg i wyniki ćwiczenia:

DANE:

• Długość wymiany: 1,97 [m]

• Średnica wewnętrzna rury wewnętrznej:0,020 [m]

• Średnica zewnętrzna rury wewnętrznej: 0,025 [m]

• Średnica wewnętrzna rury zewnętrznej: 0,040 [m]

• Współczynnik przewodzenia ciepła dla glinu: λ_Al = 200 [W/mK]

pomiar	Woda zimna		QV [m^3/s]	Woda gorąca		QV [m^3/s]
		wlot [^oC]	wylot [^oC]	2,43*10^-4	wlot [^oC]	wylot [^oC]	5,8*10^-4
1	9,3	14,1			34,9	31,8

Dane dodatkowe:

Woda zimna		Woda ciepła
Cp [kcal/kg*deg]	[kg/m^3]	Cp [kcal/kg*deg]	[kg/m^3]
1.006	999.6	1.003	992.2

• Obliczenie ilości wymienianego ciepła

• Strumień ciepła oddanego przez wodę zimna:

• Strumień ciepła pobranego przez wodę ciepła:

• Średnie ciepło wymieniane:

• Obliczenie powierzchni wymiany ciepła

d_zew, d_wew - zewnętrzna i wewnętrzna średnica rury wewnętrznej [m],
L - długość rury [m]

A = 0,139 [m²]

• Obliczenie średniej logarytmicznej różnicy temperatur

Współczynnik przenikania ciepła:

• Wyznaczony doświadczalnie:

• Dla wody gorącej:

• Dla wody zimnej:

• Obliczenia porównawcze współczynnika wnikania ciepła (z liczb kryterialnych)

→

• Średnica zastępcza:

d_e-średnica zastępcza

• Współczynnik przenikania ciepła:

s-grubość ścianki: 0,025-0,020=0,005 [m]

3. Wnioski:

Współczynnik wnikania ciepła przy przepływie wymuszonym burzliwym przez rurę jest funkcją : średnicy rury, prędkości przepływu wody, gęstości płynu, lepkości płynu, ciepła właściwego i współczynnika przewodzenia ciepła.
Analizując wartości współczynników wnikania ciepła otrzymanych z pomiarów przeprowadzonych w trakcie ćwiczenia z wynikami uzyskanymi z równań kryterialnych można zauważyć duże różnice miedzy nimi. Przyczyną tak dużych różnic może być niedokładność odczytu temperatur z termometrów rtęciowych.

---