试差法计算流速对传热的影响.docx

1、第2。卷第3期20'H年9月Vol.20,No.3Sep.2001新®S师范大学学报N自然科学版)JournalofXinjiangNormalUniversity(NaturalSciencesEdition)试差法计算流速对传热的影响李宝增患学锋（新瑾师范大学生命与环境科学学浣化学系.&木齐,830054）摘要利用“试差法”可解出传热过程中冷流体或热流体的出口混覆，随着流体流速的改变，可归纳出流速对传热的影响关键词试差法逆流换焦黄金分割法中图分类号TQO15文献标识码：A文章编号:1008-9659-<20011-03-0049-04在化工计算中，经常会遇到

2、一些方程式比较复杂，出现一个方程含两个未知数，两个未知数间的联系又无法找出准确的公式来描述.这时须用"试差法二即假设一个未知数为已知，进行试算，直至到结果正确为止。逆流换热在生产中广泛应用.本文借助试差法探I寸流体流速对传热的影响，是有实际意义的。1计算依据设流体的流速增加至原先的”倍时，流体的体积流虽变为wVLgSd流体的给热系数a变为:=“m。"1118一亳二13+瓦一般对金属壁传热6/X项可忽略。依据传热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-设流体的流速增加至原先的”倍时，流体的体积流虽变为wVLgSd流体的给热

3、系数a变为:=“m。"1118一亳二13+瓦一般对金属壁传热6/X项可忽略。依据传热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-则总传热系数:K=(1)(2)=4-叽2联立（1）和（2）式可以得到冷、热流体出口温度之间的关系式：/=a；£（7_r）q祯C2ft(4)计算式（3）中有两个未知数：r和人故无法求得&.的值。引入试差法，假设7'已知，在一定温度范囹内任取一具体值，然后由公式（4）导出F值，将广与尸值代入式（3）和式（1），通过比较勤和人是否相等来判断广是否为所求的值。2具体实例例：某逆流套管换热器,

4、其冷热体与炊流体的给热系数均为5。0».2-AT,密度平均值均为1000切E-3,比热容均为4000J-kgl流量均为0.00板3$-1,挨热面积为2。功气热流体初始温度为12（KC.冷流体的初始温度为20C,当冷流体流速增大至原先的n倍时，热流体的出口温度将如何改变？若假设两流体的物理性质不变，流速与流体的给热系数关系为。正比于渺，本例须用试差法，用计算机编程实现试差法须注意两点：（1假设为已知的变量必须是连续变化的，它的变化区间不能有任何断点出现，否则在检索过程中会出现错误。（2）寻找合适的判断条件，在所允许误差范围内，验证所做假设的正确性。本例编程求解当冷流体的流速改变为原来的

5、”倍时，热流体出口温度广的变化规律。为了提高计算机效率和计算的精确度，采用“黄金分割法”进行数据检索。该原理是，在一个连续变化区间，其长度为在0.618L和（10.618）匕两处取值计算比较，根据比较结果决定取舍区间，在媚小区间内再重复前法，如此反复以缩小检索区间，直到找到符合要求的解为止.凭借黄金分割法的快速高效，对本例设计一个双循环来讨论当冷流体的流速不断改变，热流体出口温度的变化.该程序采用C语言编程，计算框图如图（1）.S1第3期李宝增等试差法计算流速对传热的影响S1计算得出冷流体流速与热流体出口温度间的关系如图（2）。3结论从图（2）可看出，随着冷流体的流速不断增加，热流体的出口温度

6、并不是成正比减少的。值在25间热流体出口温度变化帼度很大，随后趋于平缓，当流速达到一定程度时，热流体出口温度基本保持不变。这就提示我们在一定范围内提高流速，可以极大地提高传热效率。这意味看提高流速可以减小设备的换热面积"这在实际生产中达到节省金属材料，缩小设备体积，减少投资,带来一定经济效益。当流速增到一定幅度时，传热效率增加不明显，但是随看流速增加阻力会大幅度增长，能量消耗增大，增加流速反而得不偿失。对本例而言，从图（2）可看出流速增加倍数”=5左右，根据上述分析，可初步认定此范围流速效果最佳。符号说明A传热面积次G热流体定压比热容G冷流体定压比热容k总传热系数ttwiqs热流体体

7、积流量那广qs冷流体体积流量功布7A器壁材质导热系数snT'LT热流体进口温度Ct冷流体进口温度'C8器壁厚度巾P】热流体密度kgm-Pt冷流体密度g-352新48师范大学学报(自然科学版)2001年。】一热流体给热系数初"-2妒I久一冷流体给热系数0传热速率ST1热流体出口温度CF冷流体出口温度C参考文献1 吴迪!ft等.化工M依U第二版.北京等教肖出版社，1989.尸】44谭浩强等.C语言程序设计.北京.清华大学出版社，】99】.2 王树森.化学工程汁算方法.北京.化学工业出版杜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新理师范大学学报队自然科学版)JournalofXinjiangNormalUniversity(NaturalSciencesEdition)紫葡萄皮色素的理化性质研究古函伯斯坦（新4师范大学生命与环境科学学院化学系，乌咎木齐，830054）擂S本文以紫葡曲皮为原料，50%乙醇做宿剂捉取了紫色素井研究了该色玄的提取方法及理化性网.通过故次的实睑证明该色素耐酸、用光、在食矣工业.化妆工业上有一定

10、的利用价值.关键词紫葡卸色素提垠理化性质中图分类号TQ047J文献标识码：A文章编号:1008-9659-（2001）-03-0053-051前言随着人民的生活水平提高，对饮料,糖果和糕点等食品使用合成色素提出了新的标准。因为合成色素有偶氮基（一N=N）它是一种发色基团，含有这种基团的化合物都是有颜色的物质，而许多偶氮化合物是致癌物。所以合成色素做为食品添加剂的用髭越来越少甚至禁止使用。天然色素无毒安全,具有一定的营养和药理保健及消炎作用。它们保留了植物体内丰富的多种天然物质，如：维生素、氨;基酸、核昔酸、黄酮类色素以及某些必需元素等等。适合做各种化妆品，食品饮料葡萄酒等液体产品。开发天然食品

11、色素具有正要意义该色索有提取方法简单，成本低，用途广可以解决环境污染、可变废为利。2材料2.1材料；紫葡萄皮。（被各种饮料厂处理的紫葡萄皮）2.2药品：乙醇、丙酮、行檬酸、葡萄糖、苯甲酸钠、诙糖.2.3仪器：国产721型分光光度汁、UV256型可见光光度计、PhsZD2型酸度计、DZ1型磁性搅拌器、超级恒温水浴箱。3提取方法取新鲜紫葡萄的果皮、洗净、凉干、粉碎。取磨细的葡萄皮粉5g加入100150%乙酵浸泡10小时，抽滤得紫色溶液滤渣再加50ml35%的乙醇溶液，再浸泡5小时过滤两次酒液并减压蒸榴回收乙孵至无藤味。4结果与讨论由图1可知紫色素在可见光区的最大吸收波长为提取次数溶剂12乙醇50%0.92Q.22水0.520.08提取次数溶剂12乙醇50%0.92Q.22水0.520.08S1该色案在不同溶剂的中溶于情况由表1可知诙色素在50%乙醇中的溶解度较好.531nm5该色素理化性质5.1色素的溶解性:衰2该色素在不同溶剂的溶解性，由表2可见该色素易溶于水.乙醇等极性较强溶剂.不溶于乙酰，乙酸乙脂等非极性溶剂.溶解性港解性溶州溶解性*无水乙醉乙眼不溶拉酸10