Actual Problems in Machine Building 2019 Vol. 6 No. 1-4

Actual Problems in Machine Building. Vol. 6. N 1-4. 2019 Technological Equipment, Machining Attachments and Instruments ____________________________________________________________________ 164 Оценить эффективность работы струйно-пленочных контактных элементов возможно в случае, если определить объемные коэффициенты теплоотдачи в газовой фазе. Их можно получить, предварительно определив объемные коэффициенты массоотдачи по известной критериальной зависимости [10]. Результаты В проведенных ранее исследованиях было получено выражение для расчета объемного коэффициента массоотдачи в струйно-пленочных контактных элементах: 0,8 1,66 m Vx L m G q L           , (1) где β Vx – объемный коэффициент массоотдачи, кг/(м 3 ·с); q L – плотность орошения, кг/(м 2 ·с); G m – массовый расход воздуха, кг/с; L m – массовый расход воды, кг/с. Стоит отметить, что максимальная относительная погрешность расчета по уравнению (1) составляет не более 8%, а средняя относительная погрешность не превышает 2,3%. Известно, что коэффициенты теплоотдачи и массоотдачи в газовой фазе связаны соотношением Льюиса [11]: 0,5 Pr V G PG Vx G Sc C           , (2) где α V – объемный коэффициент теплоотдачи, Вт/(м 3 ·К); C PG – удельная массовая теплоемкость воздуха, Дж/(кг  K); Pr G = ν G / a G – число Прандтля; Sc G = ν G / D G – число Шмидта; ν G – коэффициент кинематической вязкости газа, м 2 /с; a G – коэффициент температуропроводности, м 2 /с; D G – коэффициент диффузии, м 2 /с. Так как для воздуха 0,5 1 Pr G G Sc        , то объемный коэффициент теплоотдачи можно определить по формуле: V PG Vx C     (3) Расчеты проводились при температуре охлаждающего воздуха 30–32,9°С и температуре воды 38,4–45,6°С. Подробное описание экспериментальной установки, условий проведения опытов и измерительной аппаратуры представлено в работе [12]. При обработке экспериментальных данных определяли объемный коэффициент теплоотдачи по формуле 3 и прослеживали зависимость ее от среднерасходной скорости воздуха (рис. 2). Как видно из представленного графика, при постоянной среднерасходной скорости воздуха объемный коэффициент теплоотдачи увеличивается с ростом плотности орошения, что объясняется ростом конвективного теплопереноса и турбулизацией стекающей пленки жидкости [13-15].