зиться на, а вторинного теплоносія підвищиться на. Отже,
В
Зміна температурного напору при цьому
В
Де
Підставивши в рівняння значення з рівняння теплопередачі, знайдемо:
В
Позначивши, останнє рівняння запишемо як
В
Беручи m і k постійними, проинтегрируем останнє рівняння від 0 до F:
З рівняння випливає, що уздовж поверхні теплообміну температурний напір змінюється за експоненціальним законом. Отже, в апаратах прямого струму перепад температур між теплоносіями уздовж поверхні теплообміну безперервно убуває. br/>В
Ця формула може застосуються як при прямоток, так і в противотоке.
У тих випадках, коли температура теплоносіїв уздовж поверхні теплообміну змінюється незначно, середню різницю температур можна обчислювати як середню арифметичну з крайніх напорів:
В
Для розрахунку середньої температурної різниці для складних систем руху теплоносія поступають таким чином:
1. Визначають температурний напір за формулою
В
2. Обчислюють допоміжні величини P і R
3. За значеннями P і R береться поправка.
Наприклад, для теплообмінника з перехресним струмом і противоточной схемою включення температурний напір знайдеться як:
Рівняння теплового балансу. Зміна ентальпії теплоносія внаслідок теплообміну визначається співвідношенням:
(1)
де G-витрата маси, кг/с; питома ентальпія, Дж/кг; вимірюється в Дж/з або Вт
Для кінцевих змін ентальпії, вважаючи, що витрата маси незмінний,
(2)
де h і h-початкова та кінцева ентальпії теплоносія.
Якщо теплота первинного (гарячого) теплоносія сприймається вторинним (холодним), то рівняння теплового балансу без обліку втрат теплоти запишеться як
(3)
або для кінцевого зміни ентальпії
, (4)
тут і надалі індекс В«1В» означає, що дана величина віднесена до гарячої рідини, а індекс В«2В» - до холодної. Позначення (штрих) відповідає даній величині на вході в теплообмінник, (два штрихи) - на виході. p> Вважаючи, що і, попереднє рівняння можна записати так:
(1 ')
(2 ')
(4 ')
Питома теплоємність ср залежить від температури. Тому в практичних розрахунках в рівняння (4) підставляється середнє значення ізобарно теплоємності в інтервалі температур від t 'до t''. p> У теплових розрахунках часто користуються поняттям повної теплоємності масової витрати теплоносія в одиницю часу, яка визначається виразом (5) і вимірюється в Вт/К.
З рівняння (4) випливає, що
(6)
Останнє рівняння вказує на те, що ставлення змін температур однофазних теплоносіїв обернено ...
