Задача 1-10-1-69

Определить коэффициент теплоотдачи от жидкости к стенке змеевика при нитровании толуола в цилиндрическом реакторе (рис.) диаметром D = 900 мм. Температура в реакторе не должна превышать T = 308 К. Содержимое емкости перемешивается пропеллерной мешалкой диаметром d = 300 мм с частотой вращения 150 об/мин Теплофизические параметры жидкости (75 % H₂SO₄), заполняющей реактор при T = 308 К: λ_ж = 0,399 Вт/(м · К); μ_ж = 63,8 · 10^–4 Н × с/м²; c_p = 1,886 кДж/(кг × К), ρ_ж = 1665 кг/м³. При T_ст = 297 К; μ_ст = 84,4 · 10^–4 Н × с/м².

Указание. Для расчета теплоотдачи, в случае механического перемешивания жидкости в цилиндрическом сосуде, справедлива следующая зависимость:

Nu_ж = 1,01 Re_ж^0,62 Pr_ж^0,33 (μ_ж/μ_ст)^0,14

где

Nu_ж = (αD/λ_ж); Re_ж = Dnρ_ж/(60μ_ж).