Рис. 2. Схема модели системы холодоснабжения с контуром хладоносителя с
фазовым переходом
два случая: в первом — частицы льда полностью плавятся к моменту
выхода из теплообменника потребителя (
c
2
= 0
),
нагрева жидкости не
происходит (
4
t
0
= 0
).
Во втором случае после плавления происходит
нагрев жидкости в теплообменнике до температуры 2
◦
С, т.е. разность
температур хладоносителя составляет
4
t
00
= 5
,
5
K. В кристаллизато-
рах скребкового типа температура кипения на 9. . . 12 K ниже темпе-
ратуры льда [2]. Примем температуру кипения равной минус 13
◦
С.
Расход хладоносителя определим по зависимостям. В первом слу-
чае
G
0
=
Q
r
Δ
c
,
(12)
где
r
—
удельная теплота плавления кристаллического льда, кДж/кг;
Δ
c
—
изменение массовой концентрации частиц льда. Во втором слу-
чае
G
00
=
Q
r
4
c
+
C
p
4
t
00
.
(13)
Вычислим свойства бинарного льда для определения гидравличе-
ских потерь. Плотность [3]
ρ
бин.л
=
1
c
1
ρ
л
+
1
−
c
1
ρ
ж
,
(14)
где
ρ
л
—
плотность кристаллического льда, кг/м
3
;
ρ
ж
—
плотность жид-
кой фазы в ледяной шуге, кг/м
3
.
Объемная концентрация частиц льда [3]
c
V
=
c
1
c
1
+ (1
−
c
1
)
ρ
л
ρ
ж
.
(15)
Динамическая вязкость [3]
μ
б.л
=
μ
ж
1
+ 2
,
5
c
V
+ 10
,
05
c
V
2
+ 0
,
00273
e
16
,
6
c
V
,
(16)
где
μ
ж
—
динамическая вязкость жидкой фазы в ледяной шуге, Па
∙
с.
66
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012