олишнього середовища;
- об'ємна витрата - го теплоносія;
- площа вільного перетину теплообмінника, через яку рухається - тий теплоносій;
- щільність - го теплоносія;
- щільність матеріалу стінки теплообмінника;
, - теплоємність одиниці об'єму суміші та - го теплоносія, відповідно;
- коефіцієнт тепловіддачі;
- коефіцієнт теплопередачі;
- загальна довжина трубчастого теплообмінника;
- довжина-тієї комірки перемішування (для трубчастого теплообмінника).
- обсяг-тієї комірки перемішування;
- температура - го теплоносія на виході з-тієї комірки перемішування або в-тому перерізі трубчастого теплообмінника;
- об'єм зони (секції) перемішування;
- обсяг матеріалу стінки теплообмінника;
- поверхня теплообміну. ​​
.1 Модель теплообмінника - змішувача проточного типу
Розглянемо деяку узагальнену модель теплообмінника - змішувача, в математичний опис якого входять рівняння теплового і матеріального балансів (малюнок 2.1). Апарат має не менше двох входів для потоків жидкофазная теплоносіїв (температури і, об'ємні швидкості і), початкова температура суміші, початковий обсяг. Знайдемо залежності і. br/>В
Малюнок 2.1 - Схема проточного теплообмінника - змішувача
Рівняння матеріального балансу:
, (2.1)
де. (2.2)
Рівняння теплового балансу:
, (2.3)
Де. (2.4)
- сумарний тепловий потік від джерел тепла в обсязі перемішування.
. (2.5)
Рівняння (2.1) - (2.5) є математичними описом теплообмінника - змішувача; залежно від конкретного виду функцій [рівняння (2.2), (2.4)] і характеру джерел тепла [рівняння (2.5)] вони використовуються для формування різних моделей теплообмінника.
.1.1 Адіабатичний теплообмінник - змішувач змінного обсягу
Теплообмін із зовнішнім середовищем відсутня.
Характеристика потоків у теплообміннику:;;;;.
Запишемо рівняння балансів:
матеріального
, (2.6)
теплового
. (2.7)
Вираз для швидкості зміни обсягу (2.6) підставимо в рівняння (2.7); після деяких алгебраїчних перетворень будемо мати запис системи нелінійних диференціальних рівнянь в наступному вигляді:
; (2.8)
, (2.9)
де,
;;.
В
Малюнок 2.2 - Модель адіабатичного теплообмінника - змішувача змінного об'єму (пакет MatLab_60)
В
Малюнок 2.3 - Рівняння матеріального балансу
В
Малюнок 2.4 - Рівняння теплового балансу
В
Малюнок 2.5 - Блок порівняння (блок регулювання)
Таблиця 2.1 - Параметри об'єкту
Теплоносій 1Теплонос...
