Гидравлические потери газового потока и требуемая мощность насоса

Режим потока газового потока турбулентный, следовательно, коэффициент.

Тогда потери обусловленные сопротивлением трения.

Найдем общую длину, которую проходит газ по теплообменнику:

тогда:

местные потери давления:

где.

формула выбрана по причине того что пучки труб расположены в шахматном порядке.

Затраты обусловленные ускорением газа по каналу () и преодоление самотяги:

На входе воздух попадает в расширяющийся канал (диффузор), потери давления на входе можно рассчитать:

Найдем коэффициент сопротивления диффузора:

(коэффициент неравномерности) равен нулю, так как перед профилем нет прямой перегородки.

.

где: ,.

где угол альфа, удвоенный угол расширения (сужения) диффузора (конфузора).

• — площадь широкого сечения;
• — площадь узкого сечения;

зададимся, что к теплообменнику подводят и отводят трубу диаметром 200 мм;

угол расширения, тогда альфа .

тогда:

тогда:

Вычислим :

по таблице для заданных параметров Ф=0,88.

по диаграмме m=1,92.

получим:

Суммарный коэффициент:

Тогда гидравлические потери:

На выходе газ попадает в конфузор, для нахождения потерь давления на сужающимся участке определим коэффициент :

где, а коэффициент сужения конфузора;

тогда:

потери давления в конфузоре с углом сужения в крайне незначительны, ими можно пренебречь.

По длине теплообменника, для равномерного распределения газа по сечению устанавливаются перегородки. Для длины теплообменника в 6 метров установим 18 перегородок. Воздух, огибая каждую перегородку, будет совершать по два поворота на каждой перегородке, при этом теряя давление.

Рассчитаем потерю давления на одном повороте:

Вычислим коэффициент сопротивления при повороте:

где Lдлина колена.

;

где — угол поворота, — диаметр трубы, по которому течет газ/жидкость,.

— радиус оси потока на препятствии.

Пусть длина перегородки.

Тогда ,.

где n-количество перегородок,.

• — длина теплообменника,
• — длина перегородки.

тогда:

коэффициент :

значение по таблице для заданных параметров 1, так как угол ;

;

значение по диаграмме 1,15;

тогда:

Суммарный коэффициент:

Тогда потеря давления на одном повороте:

Па отсюда следует, что для 18 перегородок потеря давления будет равняться:

Па.

Суммарные потери:

.

Необходимая мощность воздушного насоса:

кВт.

Рекомендуемый насос:

Вихревая воздуходувка Seko BL620002040.