試差法計(jì)算流速對(duì)傳熱的影響.docx

1、第2。卷第3期20'H年9月Vol.20,No.3Sep.2001新®S師范大學(xué)學(xué)報(bào)N自然科學(xué)版)JournalofXinjiangNormalUniversity(NaturalSciencesEdition)試差法計(jì)算流速對(duì)傳熱的影響李寶增患學(xué)鋒（新瑾師范大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)浣化學(xué)系.&木齊,830054）摘要利用“試差法”可解出傳熱過程中冷流體或熱流體的出口混覆，隨著流體流速的改變，可歸納出流速對(duì)傳熱的影響關(guān)鍵詞試差法逆流換焦黃金分割法中圖分類號(hào)TQO15文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào):1008-9659-<20011-03-0049-04在化工計(jì)算中，經(jīng)常會(huì)遇到

2、一些方程式比較復(fù)雜，出現(xiàn)一個(gè)方程含兩個(gè)未知數(shù)，兩個(gè)未知數(shù)間的聯(lián)系又無法找出準(zhǔn)確的公式來描述.這時(shí)須用"試差法二即假設(shè)一個(gè)未知數(shù)為已知，進(jìn)行試算，直至到結(jié)果正確為止。逆流換熱在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用.本文借助試差法探I寸流體流速對(duì)傳熱的影響，是有實(shí)際意義的。1計(jì)算依據(jù)設(shè)流體的流速增加至原先的”倍時(shí)，流體的體積流雖變?yōu)閣VLgSd流體的給熱系數(shù)a變?yōu)?=“m。"1118一亳二13+瓦一般對(duì)金屬壁傳熱6/X項(xiàng)可忽略。依據(jù)傳熱方程及能量守恒定律有如下方程成立：M=qsGpJTT）。2=%曲（尸一，）（T）（TzO-二-設(shè)流體的流速增加至原先的”倍時(shí)，流體的體積流雖變?yōu)閣VLgSd流體的給熱

3、系數(shù)a變?yōu)?=“m。"1118一亳二13+瓦一般對(duì)金屬壁傳熱6/X項(xiàng)可忽略。依據(jù)傳熱方程及能量守恒定律有如下方程成立：M=qsGpJTT）。2=%曲（尸一，）（T）（TzO-二-則總傳熱系數(shù):K=(1)(2)=4-嘰2聯(lián)立（1）和（2）式可以得到冷、熱流體出口溫度之間的關(guān)系式：/=a；£（7_r）q禎C2ft(4)計(jì)算式（3）中有兩個(gè)未知數(shù)：r和人故無法求得&.的值。引入試差法，假設(shè)7'已知，在一定溫度范囹內(nèi)任取一具體值，然后由公式（4）導(dǎo)出F值，將廣與尸值代入式（3）和式（1），通過比較勤和人是否相等來判斷廣是否為所求的值。2具體實(shí)例例：某逆流套管換熱器,

4、其冷熱體與炊流體的給熱系數(shù)均為5。0».2-AT,密度平均值均為1000切E-3,比熱容均為4000J-kgl流量均為0.00板3$-1,挨熱面積為2。功氣熱流體初始溫度為12（KC.冷流體的初始溫度為20C,當(dāng)冷流體流速增大至原先的n倍時(shí)，熱流體的出口溫度將如何改變？若假設(shè)兩流體的物理性質(zhì)不變，流速與流體的給熱系數(shù)關(guān)系為。正比于渺，本例須用試差法，用計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)試差法須注意兩點(diǎn)：（1假設(shè)為已知的變量必須是連續(xù)變化的，它的變化區(qū)間不能有任何斷點(diǎn)出現(xiàn)，否則在檢索過程中會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。（2）尋找合適的判斷條件，在所允許誤差范圍內(nèi)，驗(yàn)證所做假設(shè)的正確性。本例編程求解當(dāng)冷流體的流速改變?yōu)樵瓉淼?/p>

5、”倍時(shí)，熱流體出口溫度廣的變化規(guī)律。為了提高計(jì)算機(jī)效率和計(jì)算的精確度，采用“黃金分割法”進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索。該原理是，在一個(gè)連續(xù)變化區(qū)間，其長度為在0.618L和（10.618）匕兩處取值計(jì)算比較，根據(jù)比較結(jié)果決定取舍區(qū)間，在媚小區(qū)間內(nèi)再重復(fù)前法，如此反復(fù)以縮小檢索區(qū)間，直到找到符合要求的解為止.憑借黃金分割法的快速高效，對(duì)本例設(shè)計(jì)一個(gè)雙循環(huán)來討論當(dāng)冷流體的流速不斷改變，熱流體出口溫度的變化.該程序采用C語言編程，計(jì)算框圖如圖（1）.S1第3期李寶增等試差法計(jì)算流速對(duì)傳熱的影響S1計(jì)算得出冷流體流速與熱流體出口溫度間的關(guān)系如圖（2）。3結(jié)論從圖（2）可看出，隨著冷流體的流速不斷增加，熱流體的出口溫度

6、并不是成正比減少的。值在25間熱流體出口溫度變化幗度很大，隨后趨于平緩，當(dāng)流速達(dá)到一定程度時(shí)，熱流體出口溫度基本保持不變。這就提示我們?cè)谝欢ǚ秶鷥?nèi)提高流速，可以極大地提高傳熱效率。這意味看提高流速可以減小設(shè)備的換熱面積"這在實(shí)際生產(chǎn)中達(dá)到節(jié)省金屬材料，縮小設(shè)備體積，減少投資,帶來一定經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)流速增到一定幅度時(shí)，傳熱效率增加不明顯，但是隨看流速增加阻力會(huì)大幅度增長，能量消耗增大，增加流速反而得不償失。對(duì)本例而言，從圖（2）可看出流速增加倍數(shù)”=5左右，根據(jù)上述分析，可初步認(rèn)定此范圍流速效果最佳。符號(hào)說明A傳熱面積次G熱流體定壓比熱容G冷流體定壓比熱容k總傳熱系數(shù)ttwiqs熱流體體

7、積流量那廣qs冷流體體積流量功布7A器壁材質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)snT'LT熱流體進(jìn)口溫度Ct冷流體進(jìn)口溫度'C8器壁厚度巾P】熱流體密度kgm-Pt冷流體密度g-352新48師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2001年?！恳粺崃黧w給熱系數(shù)初"-2妒I久一冷流體給熱系數(shù)0傳熱速率ST1熱流體出口溫度CF冷流體出口溫度C參考文獻(xiàn)1 吳迪!ft等.化工M依U第二版.北京等教肖出版社，1989.尸】44譚浩強(qiáng)等.C語言程序設(shè)計(jì).北京.清華大學(xué)出版社，】99】.2 王樹森.化學(xué)工程汁算方法.北京.化學(xué)工業(yè)出版杜J9B9.P3S3CalculateStudyoftheEffectsofVeloci

8、tyofFlowHeat-transferbyProcessofTestErrorLiBaozengJiaoXuefeng(LifeandEnvironmentSciencesInstitute,XinjiangNormalUniversityUrumqi.830054)AbstractBytheapplicationofprocessoftesterrortheexittemperatureofcoldfluidorheatfluidcanbecalculated*andthelawforvelocityofflowandheat-transfercanbedrawn.KeywordsPro

9、cessoftesterrorHeatexchangeofcountercurrentMethodofgoldseparate第20卷第3期2001年9月Vol.20»No.3Sep,2001新理師范大學(xué)學(xué)報(bào)隊(duì)自然科學(xué)版)JournalofXinjiangNormalUniversity(NaturalSciencesEdition)紫葡萄皮色素的理化性質(zhì)研究古函伯斯坦（新4師范大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院化學(xué)系，烏咎木齊，830054）擂S本文以紫葡曲皮為原料，50%乙醇做宿劑捉取了紫色素井研究了該色玄的提取方法及理化性網(wǎng).通過故次的實(shí)瞼證明該色素耐酸、用光、在食矣工業(yè).化妝工業(yè)上有一定

10、的利用價(jià)值.關(guān)鍵詞紫葡卸色素提垠理化性質(zhì)中圖分類號(hào)TQ047J文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào):1008-9659-（2001）-03-0053-051前言隨著人民的生活水平提高，對(duì)飲料,糖果和糕點(diǎn)等食品使用合成色素提出了新的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)楹铣缮赜信嫉ㄒ籒=N）它是一種發(fā)色基團(tuán)，含有這種基團(tuán)的化合物都是有顏色的物質(zhì)，而許多偶氮化合物是致癌物。所以合成色素做為食品添加劑的用髭越來越少甚至禁止使用。天然色素?zé)o毒安全,具有一定的營養(yǎng)和藥理保健及消炎作用。它們保留了植物體內(nèi)豐富的多種天然物質(zhì)，如：維生素、氨;基酸、核昔酸、黃酮類色素以及某些必需元素等等。適合做各種化妝品，食品飲料葡萄酒等液體產(chǎn)品。開發(fā)天然食品

11、色素具有正要意義該色索有提取方法簡單，成本低，用途廣可以解決環(huán)境污染、可變廢為利。2材料2.1材料；紫葡萄皮。（被各種飲料廠處理的紫葡萄皮）2.2藥品：乙醇、丙酮、行檬酸、葡萄糖、苯甲酸鈉、詼糖.2.3儀器：國產(chǎn)721型分光光度汁、UV256型可見光光度計(jì)、PhsZD2型酸度計(jì)、DZ1型磁性攪拌器、超級(jí)恒溫水浴箱。3提取方法取新鮮紫葡萄的果皮、洗凈、涼干、粉碎。取磨細(xì)的葡萄皮粉5g加入100150%乙酵浸泡10小時(shí)，抽濾得紫色溶液濾渣再加50ml35%的乙醇溶液，再浸泡5小時(shí)過濾兩次酒液并減壓蒸榴回收乙孵至無藤味。4結(jié)果與討論由圖1可知紫色素在可見光區(qū)的最大吸收波長為提取次數(shù)溶劑12乙醇50%0.92Q.22水0.520.08提取次數(shù)溶劑12乙醇50%0.92Q.22水0.520.08S1該色案在不同溶劑的中溶于情況由表1可知詼色素在50%乙醇中的溶解度較好.531nm5該色素理化性質(zhì)5.1色素的溶解性:衰2該色素在不同溶劑的溶解性，由表2可見該色素易溶于水.乙醇等極性較強(qiáng)溶劑.不溶于乙酰，乙酸乙脂等非極性溶劑.溶解性港解性溶州溶解性*無水乙醉乙眼不溶拉酸10