Analyse thermodynamique des performances d`un échangeur de
Transcription
Analyse thermodynamique des performances d`un échangeur de
!" ! ( "" * ) & / % ) '2 #$ # $%$$$ ! &' ) + , -. ' 01 &' ' ' - 1 ') & ) ' 1 0 +45 1 3' ) 1 ) 1 -- 1 1 1 2 2 % & & κ µ ε$ 8 . ν / σκ σε σ" φ ε & ' 1 ' ) 2 ) ' 1 2 ) ' ) '1 1 2 1 1 1 ' ' κ ε 1 1 ' " ) !" ' ' ) - ∆ ∆( () ) 3') ' & ) ' ) ' ε 1 1' -- ) 2 # $" 3 3 ' ) ' !# ) - 1 1 &' ' &' ' 2 1 ( 1 ' ) &* + , ) -' ) 7 !" ' 1 1 1 -- ) ' ) -- ) 3 ) ) ' 1 1 1 / ) 10 ' ) ) ' ) 2 ) ' ) ) 2 ' 1 1' ' 1 6 + 1 ) 1 1 1 3 ( )′ - 1 1 - ) ) 1 1 ) 1 - ) '( # 01 ' - 1 ) ) 3 9 3' & 1 1 2 ) ) ) 1 ) -' 3 3 ) ) -) 0 ' ) 0 3 1 9 :$ 01 3 - ; ' ) 1 1 3 ) 3 9 :>; ' 1 ) - 1 1 3 9) 3 ') & ) ) ) ) 2 &' ' ' 2 2 3 &1 = + ) / - )' ) / ) ) ) ) 1 &1 1 = 02 2 1 1 &' ' < ) 2 ) 1 &' ' ) 1 ' ) ) -- - 1 ) ) - ' 3' 01 '' 3 ) 3 1 '& 1 1 ' (B & $. : ; 1 ) - ) ) 11 )' 3 01 ) 1 ' < ) ) 1 1 ) - 1' 1 & ) ' '') )' ? 1 ' ) 3 1 1 :@4A; 2 1 1 ') ') 1 ') ) 11 1 1 < &1 1' 1 ) ' 2 ) 3') 1 ) ) < &1 2 ) <' < ') & ) 3' ' ) ) ' )( * 3') ' 1 2 1 1 ) ' ' 1 3' ) 1 1 & ) ) 1 2 ) '' / 1 &0 ) '' ' ' ) ' ' :C; * ∂ =D ∂) ∂ ∂) =− $ ∂ ∂ + / 0 ∂) ∂) −φ $E (ν " + ν ) + .$ E ( ∂ ∂) ∂( ∂ = ∂) ∂) ν" = µ κ ε ' 1 0 +45 1 2 ) 3' -' & ) ' ') ∂κ = ∂) 2 )* . ν φ = ' κ κ ∂ ∂κ ∂ + ν" ∂) ∂) ∂) − ( + ($. κ −ν " $E −φ ν ( . ∂ ∂ + ∂) ∂) ν " ∂( σ " ∂) ( . ) 0 ) 2 ' 1 ? 1 + 1 ∂ ∂) =ν" ν + ν " ∂κ − ε − 1κ σ κ ∂) ∂ ∂ + ∂) ∂) ∂ ∂) * (>. ν 1κ = φ C + ν +ν 3 ∂( ∂ ( + . + ν " ∂ε σ ε ∂) .$ E ε + ∂ ( ∂) ∂ ∂ + ∂% ∂) + + 1 ∂ ∂ + ∂) ∂) + ∂ ∂ ε + ν" ∂) ∂) κ ε$ . 1 ' ) - ) &∆ - ) ′ ( ( µ ∂( ′ ∂ ∂ $′ ∂ ( + 4 '& - + ∂ ′ ∂) 01 µ ∂% ∂ ( + & & = µ" = &∆ 1' ∂ ∂) (%. 3 & ' & ) 2 ' 2 ) 1 )G' -- ) 2 3 0 :H;* ′ & ∆( σ" D + & ∆( 1 ) (A. ρε (C. ( ) ) ' * % + )G' ) & ∆( ′ ' - ) 3 ∂ ′ ∂ $′ + ∂ ∂) ' 9 '& * & π # (H. & π # ($D. )('( ) 1 )' ' (@. F 01 & 1 &∆ 2 &∆ ′ = ) + µ ε ∂ ∂ + ∂) ∂) κ −ν " ) & ∆( ′ = 4 '& ∂) ∂ε $ + ∂) κ − 1 1 ' 3 ε ν − φ ε κ ε &' ' & '& &' ' ∂ ' ) 9 1 ' + ∂ ∂) $E ∂( ′ ∂) $′ + & 3 . ∂ − ∂) 1 ' 01 ) & ∆( ′ - ) 3 ∂ κ ν" ε ∂) ε $E ∂κ ν ∂ + ∂) ∂) 01 & ) 2 1 ) ∂ ∂ @ ∂κ ∂ ν" − + ∂) ∂) ∂) ∂) .ν" ( .$ E ∂( ∂) + κ ε > − $E ) 1 2 ' 2 1 2 * ) & = ( .κ − ( ( $E $E ( ∂ε ∂ = ∂) ∂) − φ φ κ+ 3' & * 2 1 ' 3' ε =ν ∂ κ ∂ ) ' ) 1 1' ! 3 - ) 4 3 2 = 0 & κ (µ 0 µ + 1 ε ∂ ∂ µ" σε & 1 =ε 0 ε! = κ! α I ( 0 =( ∂ ∂ + µ" ) = µ + µ" ∂ κ σκ ∂ ($ . = µ + µ" σε ($>. 0 ∂ε ∂ ($$. = (µ 0 µ" ∂ κ σκ ∂ ∂( ∂ - ) ! I 'I =κ + µ" ) µ + κ! = ' ) ' 1 I * ' 0 µ = + φ 0 2 ($ . ∂ε ∂ µ" ∂ ( σ" ∂ 1 ($@. ' 1 '& 0 +( , ' ) ) 1 J 1 ) 0 1 3 )' 3 1 1 1' 3' ' 1' ($.4(@. 01 3' )' ' 2 ) 1' ) 32 1 ) 1 & " - 1 2 ) K '& ?(%D DD. ) ) 2 & ) ' F ) ' 3' &' F -' -' ' - !2 ) ) ) 1 ' ?) ) ) ' → ∞. 1 (φ = $ ) ) ' ' (B & . ) ) / 2 1 1' ( / !. --' ? $D4> F -' ) - ' 2 ) &' & & 1' ) ) 2 1 ' '& ' 1' :$D; ) 2 ' ' 2 2 ?$D4% 1 + :$$; )) J - 2 6 ) & ' ) -( % 6 2 ) '' ) ' DD 1 D D$1 ) 2 1 3') 2 ) 2 ) ' ( 2. ) -- ) '& ?D H@ 6 ( 2. 1 ' ) ' 1 3 ' - ') ) '& 1 7 - & ' ' -- ) 2 ) ' 1 ?D $ 1F1 ) ? 3 ' '& ? @ $H '& ?ADL= 1F1 ' 10 ( . '& ? 1 ) ) 2 ' --' 1 ) 900 ' 700 ) ' / J Nu :$D; + :$$; 500 - 300 - ) 100 30 000 100 000 170 000 240 0 00 310 0 00 Re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≈ HDM . S ' 3 1 1 ' 1' ' ) &' ' 3 ' 3 ) ) 1 ) ≤ >DM 3,5 12 D a = 1 0-4 D a= 1 0 - 4 3,0 2,5 D a = 1 0 -2 10 S∆Τ 2,0 S ∆p D a = 10 - 1 1,5 D a= 1 0 - 1 0,5 0,0 8 D a = 10 -2 1,0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 6 0,0 0 ,2 0,4 B& *( )# 0 ,6 0,8 1,0 e e 4!4 " ! #5!" 0 "" !" # ) B& > * ( ) # 4!4 " ! #5!" " ! 0 "# , # 16 14 12 13,0 D a =1 0 -4 R c =1 10 11,5 Sg c S∆Τ D a =1 0 -2 10,0 8 R c =2 6 4 8,5 7,0 0,0 R c =4 D a =1 0 -1 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 2 0,0 0,2 0,4 e B& @ * ( ) # 4!4 " ! #5!" 00 " # 0 "" !" " # " ! 0 " # # ) , B& % * 600 " # " 3 e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