Лучистый теплообмен

Лучистый теплообмен

• Основные понятия и определения излучение-это процесс распространения энергии в виде электромагнитных волн, возбудитель которых в основном заряжен Частицы, из которых состоит вещество. Лучистая энергия — это энергия фотона или электромагнитной волны, испускаемой телом (или средой). Излучение имеет волны Свойства мелких частиц, которые не появляются одновременно.

Волновые свойства объясняют процесс распространения излучения во Вселенной, мелкие частицы-явления Излучение, поглощение и отражение. Эти свойства описываются уравнениями электродинамики и квантовой механики. Излучение характеризуется длиной волны xb или частотой v. Большая часть Твердые и жидкие объекты (кроме полированного металла) излучают энергию в полном диапазоне длин волн.

Существует принципиальная разница в теплообмене. Передача тепла через теплопроводность и конвекцию связана с температурным полем тела. Людмила Фирмаль

С энергетической точки зрения, наиболее важной ролью в лучистой теплопередаче является Умеренная температура относится к инфракрасной radiation. It обладает теми же свойствами, что и другие виды излучения и соответствует диапазону длин волн 0. 8-10_b a, 0. 8-10 «3m. Поскольку количество энергии, исходящей от тела, увеличивается экспоненциально с увеличением температуры, роль лучистого теплообмена особенно важна в процессах, происходящих при повышенных температурах. Тепловое излучение определяется только температурой и оптическими свойствами излучателя.

Между вышеуказанными кондукцией жары и процессом конвекции и радиацией или medium. In процесс лучистой передачи тепла、 Требуется непрерывная среда НШ. Электромагнитные волны падая на окружающее тело частично поглощены мимо them. In в этом случае энергия излучения передается внутренней энергии поглотителя Тело.

Скорость энергии электромагнитных волн, поглощаемых бодьей, называется способностью тела поглощать, а скорость отраженной энергии r — скоростью отражения и энергией d.  Пройдите через тело-пропускаемость. Согласно закону сохранения энергии, l + r + d =i. Объекты a= 1, r = d = 0 называются совершенными black. So. .Если d = 1, А = Р = О, то тело называется полностью проницаемый или диатермия (прозрачный) .Для большинства твердых тел можно считать, что D = 0 .Абсолютное излучение черного тела Плотность потока излучения E является интегральной характеристикой, связанной со всеми диапазонами длин волн .

Характеристикой является спектральная плотность потока излучения, Ex = dE / dk* .Распределение энергии излучения по длине волны .Для полностью черного тела зависимость Elo от длины волны и температуры зависит от закона планка B> .она устанавливается o = dEo / dk ^ = — cw ^ Che^^ — .I] «1 (2 .117) плотность лучистого потока-это количество лучистой энергии, проходящей за единицу времени через единицу площади поверхности в пределах телесного угла полусферы .Спектральная плотность лучистого потока — это отношение плотности лучистого потока, испускаемого через минутные интервалы длины волны, к величине этого интервала .Здесь cj = 3 .74-10 » 1⁶ Wm2; с₂— = 1, 439-10 ″ 2m-K; T-абсолютная температура радиатора .

ООН-показатель преломления среды, окружающей тело .В будущем, НН = я, для ГАЗ N «%1、 вакуум nn =1 .Индекс 0 указывает значение, связанное с абсолютно черным телом .Максимальное значение зависимости EXo = Exo () .C) когда температура повышается, она смещается к более короткой Длина волны (рис . 2 .20) .Исследование функции (2 .117) на экстремумах приводит к зависимости Bean= 2 .896 * 10 » 3m-K, которая называется законом смещения Bean .Оценивается закон Стефана Больцмана E . C .(X .2 .20) путем интегрирования по длине волны .

Зависимость спектральной плотности потока излучения от длины волны Экзо X, различных температур E0-J Cj)  — ⁵ [e ^ l> WT) _ 1] » ₌o =a₀ t* (2 .118), где o-o *u * Yaw / (m2-K⁴) -постоянная Стефана-Больцмана .Закон (2 .117) и (2 .118) действительны только для полностью черных тел .Реальное тело НС Однако многие из них можно считать почти серыми объектами, спектр их излучения непрерывен и аналогичен спектру излучения черных тел .Серый корпус E =Б . Е . О .h77’ .Степень черноты тела£= E / Eo определяется эмпирически и зависит от характера тела, температуры тела и состояния поверхности (0, 01 с 0, 99) .Зависимость между плотностью Поток излучения Е и поглощающая способность а тела устанавливаются по Кирхгофу law .

To определив эту зависимость, рассмотрим систему из 2 объектов с плоскостью без границ Кроме того, поверхности обращены друг к другу, поверхность/относится к серому, а поверхность 2-к совершенно черному объекту .Плотность потока эффективного (полного) излучения серого тела E ^ ₁₁ = e + (1-） E » φ1= Etfr, следовательно, E + (1-A) E₀= Eo .Закон Кирхгофа E / L = E-плоскостность лучистого потока абсолютно черная закон Стефана-Больцмана: плотность лучистого потока абсолютно Черное тело пропорционально 4 градусам абсолютной температуры .

Чернота объекта-это отношение плотности потока излучения серого объекта к абсолютному черному объекту для того же объекта Температура .Закон Кирхгофа: отношение плотности лучистого потока серых тел и их поглощающей способности ns зависит от природы объекта и равно плотности лучистого потока Черное тело при той же температуре .экв тела зависит от урны «только темперамент» .Поскольку серый объект-это 1, всегда E Eq .По закону Кирхгофа, Мистер А будет подчиняться .Непрозрачное тело A + R = 1, тело, которое встраивает и слабо поглощает отраженную лучистую энергию и излучает ее .

Для серого тела ns, закон Кирхгофа、 Спектр льна х Ара кцрис » ИК .Распределение излучаемой энергии, испускаемой в отличном направлении от абсолютно черного тела, не является одинаковым и определяется законом Косинуса Ламберта dE, # — (E₀/ it) / в виде Qcosp, EFO-плотность потока излучения, соответствующая углу p .d£l-базовый телесный угол, видимый из определенной точки излучателя Основной участок на поверхности полусферы с центром к этому point .Is угол между нормалью плоскости излучения и направлением излучения .E самое высокое значение^ Соответствует направлению нормалей поверхности (f = 0) .

Что касается реального тела, то закон Ламберта действует лишь приблизительно .Радиационный теплообмен между разделенными твердыми телами Исходя из приведенных выше законов излучения, можно «вывести формулу расчета взаимного излучения» по теплопередаче между объектами .Радиационная проблема Теплообмен между двумя серыми непрозрачными телами с бесконечной плоской поверхностью, обращенной друг к другу, контролируется методом многократного отражения или Эффективная резьба .

По 1-му способу определить количество энергии, передаваемой от 1-го объекта ко 2-му (результирующий лучистый поток、 Начальное количество энергии излучения первого тела вычитает все всасывается из энергии собственного излучения, отраженного от 2-го тела и лучистой энергии 2-го тела .Этот метод является физически визуальным, но связан с использованием строк .Во 2-м способе решение может быть получено сразу, так как плотность потока полученного излучения равна 712 = E»f1-E, f2 .Здесь E ^ r = En + (1-A₂) E ^ .

Плотность потока E ^эффективного эффективного излучения J1 представляет собой сумму плотности потока собственного и отраженного излучения .Из системы уравнений (2 .119) 、 Е ^ я- (ех +E₂-AiE₂) / (Aₜ+ +Л₂-Л1Л2), Å, ф₂= (Е] +Е₂-A₂Ei) я /М» +А₂-AₜA₂) и qₗ₂- (A₂Eₗ—AₗE₂) / (Aₗ+Д₂-Айа^ .Е=есго’Г⁴ и е=А, а/ 12 = (1 /е»+ ^ /е2-01^о (71 −71) = = €po (P-71), (2 .120) где El = (1 / ei + 1 /e₂-I)  — 1-уменьшенная чернота системы .Предположим, что чернота тела равна£1 и£₂, а абсолютная температура равна Т1 и Т₂ .Учитывая постоянное .Экран использован для уменьшения излучающего потока .Между двумя телами выше, тонкий ms » allic sheet (screen) и r> !Предполагается, что есть .= = c₂= с (&>- Чернота экрана) .Согласно формуле (2 .120), fe = e o (71-71) ; 7 ^ 2 e EnJo (71-71), где/ 1e и Q₁-плотность потоков создаваемого излучения соответственно .

От поверхности 1 к экрану и от экрана к поверхности 2 .T-абсолютная температура экрана .При условии стационарного режима 7i, α= fr2、71 = 0 .5（71 + 71）、φ, = = 7> 2 = 0 ^ e .: Go (71- Так, если имеется 1 экран, то плотность лучистого потока уменьшится на 2 times .In общее, i i e e *€ei, , 1212 = 1 / Γ1+ e, , t (2 / е, , −1) 1 (2 .121) где 7-плотность потока излучения экрана (i = 1 .2, 3, .. , л.) Из Формулы (2. 121) видно, что наиболее эффективным является многослойный экран низкого порядка Чернота. Метод лучистого потока может также решить проблему лучистого теплообмена серых объектов. Один из серых объектов находится внутри другого.

Результирующий лучистый поток От поверхности / поверхности 2, e2 = encolr1 (71-t1), (2. 122) где:£n = 1 / [1 / e, + (rn / ln) (1 / en-1) j; и/1Г₂-площадь поверхности тела. Формула (2. 122) может быть любой Замкнутая система с вогнутой поверхностью на небольшой площади ns. To определить поток излучения между случайно ориентированными 2 абсолютно черными телами Во Вселенной, мы используем закон Ламберта. От базового участка поверхности первого объекта 4lp (рис. 2. 12) поток направляется к участку dan поверхности 2-го объекта. Излучение d2qt-2 = (eoi / jt) cospi t / oi / dn, обратный поток d2q₂-i= (e₂₂/ n) cos ( (>ddddqdaf₂₂, где angles и Ф₂-углы между направлением излучения и нормалями участка. Jq, и dq₂- базовый телесный угол, при котором дан и дан сайты «видны» из точки противоположного сайта. Eoi и eo₂-плотности потока излучения 1-го и 2-го объектов. Рис.  2. 21.

Схема Искорка! При передаче тепла между 2 произвольно ориентированными объектами в пространстве результирующий лучистый поток между объектами равен d2qₗ2-d2qi-2-d2q2-ₜ. Dqₜ= dan (wspâ€₂)  / r2, dslâ € = = dan (cospi)  / r2, dq₁₂ = [ (eoi-eo₂)  / (nr2) ] xx sof1 s22 /л, или после интегрирования с учетом законов Стефана-Больцмана (2. 118), qi〜 sgoll / =оЛЛ » (t1-71-t*) ₂₁₁₁. (2. 123) коэффициент облучения системы тела (угловой коэффициент) Фн * f f [ (с $ ф1сояфгулг2] x1ap2 x dat i dan, коэффициент облучения Отношение потока излучения 1-го объекта к суммарному полусферическому излучению 1-го объекта к излучению, падающему на 2-й объект. Здесь p2i = (λη/ <α) φ12. Коэффициент phi, зависящий от 92t Форма и относительное положение тела.

Существует несколько способов их расчета coefficients. In в некоторых случаях, распространенных в технике, значения φ9 и 921 вычисляются и отображаются В виде алгебраических выражений. Разработан более общий метод расчета лучистого теплообмена между объектами. Например, замкнутая система, состоящая из изотермической диффузии При поглощении и излучении серых поверхностей процедура расчета выглядит следующим образом (диффузия-это излучение и распространяющееся излучение с одинаковой интенсивностью при разных интенсивностях Направление.) поток излучения q излучения i-й поверхности определяется по формуле qilaᵣₗ = [₍ ₍1-edkaotf-e, *.). (2. 124) значение e ^находится из линейной системы .

Неоднородное алгебраическое уравнение вида eef. = + (1-cj) jå^ 9 ^ (2. 125) для 1 i n, 9y-доля лучистой энергии, падающей с поверхности i на поверхность j. Число Предполагается, что уравнение СП равно числу неизвестных e *pᵣ, cf, tₜ, а коэффициенты облучения каждой пары поверхностей известны. Одновременные уравнения для общих случаев (2. 125） Она решается на компьютере по стандартной программе. Если собственное и падающее излучение ограничены одним и тем же диапазоном длин, предположение о том, что поверхность серая, было бы правильным спектральные характеристики поверхности НС зависят от длины волны. Вышеуказанные методы могут также использоваться для неизотермических поверхностей.

Для изотермических областей, а также для открытых систем, если закрыть их воображаемой поверхностью с эффективной характеристикой излучения. Поглощение и радиационная теплопередача Излучение среды когда электромагнитные волны поглощаются или испускаются газом, изменения уровня энергии молекулы происходят по-разному. 1. Один из них Изменения в электронном, вибрационном или вращательном состоянии molecule. In в этом случае энергетический переход одноатомного газа обусловлен изменением только электронного состояния.

С высокочастотным radiation. As опыт показывает, что 2 атома газа о, n₂ и symmetric симметричные молекулы не могут значительно поглощать и высвобождать энергию путем изменения. Состояние вращения вибрации. Практически одиночные и двухатомные газы при низких и средних температурах не выделяют и не поглощают энергию и могут рассматриваться в этих условиях Прозрачный (d = 0). Однако при температурах выше 5000-8000 к эти горшки начинают заметно выделять и поглощать энергию. Это связано с возможностью перехода электронов.

Высокая температура, явление ионизации и образование асимметричных молекул путем диссоциации. Например, диссоциация симметричных молекул О2 и n2、 Асимметричные молекулы. Образование электромагнитных волн при колебаниях и вращательных переходах происходит в газах, содержащих асимметричные молекулы. Такой переход есть、 Умеренная температура. По этой причине более 3 атомарных газов, таких как СО₂, Н₂, so₂ и nh₃, значительно выделяют и поглощают энергию при нескольких сотнях температур. Степени. Среди 3 атомных оснований i, которые имеют большую поглощающую способность в инфракрасной области спектра, наиболее интересными газами являются со и НВО, содержащиеся в продукте.

Сжигание твердого, жидкого и газообразного топлива. Излучение и поглощение этих газов также учитываются при расчете, даже при средних температурах. Некоторые твердые (стекло, кварц、 Некоторые другие материалы) также можно считать полупрозрачной средой. Полупрозрачные среды, в отличие от твердого непрозрачного тела, излучающего энергию с тонким поверхностным слоем Он высвобождает и поглощает всю энергию. Поглощающая способность газа определяется его природой, температурой, плотностью и спектральными характеристиками падающего излучения.

• Черноту электронного газа зависит от тех же факторов, за исключением характеристик падающего излучения. В отличие от»А», степень черноты можно отнести к категории физических характеристик тела. В общем случае, c,  / af. Газы, содержащие твердые или жидкие частицы, не способны рассеивать и отражать излучение. Происходит только излучение и поглощение энергии газом Полоса частот, которая является селективной или селективной, что соответствует энергии возможного перехода молекулы с одного энергетического уровня на другой.

В отличие от Эта основная масса твердых тел излучает энергию / ju во всем диапазоне частот. Расположение полос в спектре излучения aza также зависит от природы газа, ширины полос и Зависимость спектральных характеристик от частоты зависит от термодинамического состояния (основного и толщины слоя газа). Основные сведения о поглощении и выделении энергии газами. Экспериментальный. Согласно этим данным, плотность потока излучения формально определяется уравнением å=£, о₀Т. Однако, поскольку это черная степень e, газ существенно Больцман здесь не применяется-закон температуры, 4-я степень Стефана.

Когда газ выпущен, стена поглощена в eᵥᵢ£, (1-ec.) £, отражена (ec₁ чернота раковины). Людмила Фирмаль

Например, плотность потока излучения составляет eₗᵢⱼo ^ t3, ecoᵢ-t3ⁱ. Большое практическое значение имеет расчет Лучистая передача тепла между газом и раковиной. Количество энергии от£ / po7 ^. Когда газ выпущен, стена поглощена в eᵥᵢ£, (1-ec.) £, отражена (ec₁ чернота раковины). Часть отраженной энергии поглощается газом, а оставшаяся энергия (1-ЕС. (1-a.) e вернуться к wall. At в то же время стенки поглощают во 2-й раз (1-eₜ.) (1-А.) å.  Геометрическую прогрессию знаменателя (1-eats) (1-dice) можно получить путем вычисления и суммирования доли энергии, поглощенной стенкой непрерывно.

Сумма членов этой прогрессии Естественно, n.  c. 7’| ——; ——-bst + a, который будет составлять часть излучения, поглощенного стенками с помощью ctstlg «энергия газа». Точно так же существует часть стены излучаемой энергии. Газ поглощается системой eil₁olt^ / / ( |. , + +А, -₁С₁Л.). Плотность потока излучения между образующимся газом и оболочкой определяется разностью этих сумм. 411⁼£ £ ^О (С| t’f-v j — = ^€ ’、00（7 *-^）、（2. 126）где e’c₁= 1 / [1 + А (1 /ec₁-1) ]стена действует темнота, £С, Е’c₁1; е’, = [е, -, , (КЛ/7₁) ⁴] / [1- (т ^ / т) ⁴]. Если оболочка заполнена смесью co2 и h2o чернота 2 атомов основания i, затем ex-eco при умеренной температуре, + 3 csn, o — (2. 127) углекислый газ ecoⱼ и водяной пар eh} черный.

Температура газа, парциальное давление СО₂ и Н₂О, эффективная длина пучка i (рис.  2. 22). Поправочный коэффициент РЖ. 2. 22. Экспериментальная газовая чернота Температура Т различных значений, получаемых ПЛП в уравнении (2. 127), учитывает неравномерное влияние давления и длины пучка на количество энергии, испускаемой паром (Рисунок 2. 23). Рисунок 2. 33 правильно. Зависимость поправочного коэффициента ji (полное давление рп = 0, 102 МПа) от парциального давления product изделия: i-рН, > 1= 0 * 1-5）• ■ pa: 2 — = = 7, 5-10 ’m pa; 3-ph. O’ = 1, 5•10 m-pa; 4-pn, oz = 2•10⁴m. Pa *; 5-ph, oz = » 7. 5-10⁴m pa; 6-pholol= 1. 5•10s m pa; 7-phoo/ = 5-10 ■m■pa для взаимного поглощения Обычно лучистая энергия и пары co₂ и h₂o могут игнорироваться.

Если черная степень e, то газ определен температурой Г, газом, абсорбционной способностью a, газа Температура 7С, оболочка. Значение а выражается в Формуле (2. 127) потому что оно может быть определено, ecoⱼ зависимостей и ei₂o⁰1? Используйте клавиши со стрелками для перемещения. (См. Рис.  2. 20), но эффективная длина пучка при t = t Газ заданной формы с объемом v и поверхностью оболочки площадью af рассчитывается по приближенной формуле/ = 3, 6 Р / lg. При расчете конвективного теплообмена.

При возникновении по отношению к лучистому теплопередаче полезно ввести понятие лучистой составляющей коэффициента теплопередачи (al). В этом случае плотность теплового потока 71 = 7k + 9l = ar (t、 — 7ct) + + + «l  (7’r-7 ′ ct)  — ah (7′, — 7o), (2. 128) где g и q. Плотность теплового потока передается конвекцией и излучением? Ak-коэффициент конвективной составляющей Теплопередачи; А= = Е ’ ^ goftt-ГК) / (тр-РТ; = Ак + ал. Поток qk и g считаются независимыми друг от друга, но это、 Тепловой поток намного больше, чем у других.  2. 5. В основе теплового расчета теплообменника теплообменник представляет собой устройство, предназначенное для передачи тепла от теплообменника.

 Из одной среды (жидкости или газа) в другую. Размножение ивы различают-рисунок 2. 24. Схема теплоаккумулирующего теплообменника: а-тип «труба в трубе», прямой поток: б-оболочка и труба a. Противоточные; c. Направляющие-многократно пересекающиеся токи; f и g-поперечные сечения трубчатых и пластинчатых ребер.  / — Энергичный поток; 2-холодный поток, восстановление и смешивание Тепло exchangers. In воспроизводящее устройство, такую же нагретую поверхность периодически очищают с помощью среды высокой или низкой температуры. Основные конструктивные элементы таких устройств.

Аккумуляторная батарея device. In в устройстве рекуперации (рис. 2. 24) тепло передается между средами через стенки, разделяющие среды. Во время смешивания В устройстве (рис.  2. 25) naip и низкотемпературный слой охлаждающей жидкости находятся непосредственно mixed. In в этом случае теплообмен протекает одновременно с массой массы. Существующий Теплообменные аппараты отличаются друг от друга или друзей, а также конструкцией, формой, размерами, назначением, типом материала, в том числе масляного, и др. Features. In несмотря на большое разнообразие .

Поскольку основные положения конструкции, теплового расчета теплообменников остаются общими, рекомендуется рассматривать метод теплового расчета только для 1 м2. 25. Схема Смесительное теплообменное устройство: / — сопло (кольцо, поддон, шар) : 2-влагоотделитель, 3-рекуператор вентиляторов типа теплообменника, например, hbhoi (см. Рисунок). ） 2. 24). Прямой, обратный и поперечный ток — это 3 основных потока теплоносителя теплообменника. Их сочетание также используется. Расчет теплообменников Обычно он начинается с определения размеров необходимой поверхности теплообмена. Если размеры теплообменной поверхности заданы, то целью расчета является определение конечного.

Температура теплоносителя с использованием уравнения теплопередачи и теплового равновесия: * ’ g _ — rdt / lg = m,. ДТ; е^^1р1Нч ^ (г1-л) = =cf₂p₂h₂ / м’g-7У (2. 129) где q-тепловой поток. Для- Коэффициент теплопередачи; да? — Площадь поверхности теплообмена; tl и Т₂-температуры теплоносителя и низкотемпературной теплоносителя соответственно. Л7 ′ =Т — Т₂ (среднее Значение) ; (rn.) и avg — массовый расход и средняя теплоемкость теплоносителя в интервале температур 77, 77 соответственно. Т₂, 77  (температура среды на входе Оборудование, 2 выхода к.  r = 1, 2) ; cₚpwaf= = w-эквивалентное условие. Из балансного соединения (2. 129), (Г, −77) / (77-v₂) =w₂/ wu t.  s. Видно, что это хороший пример.

С горячим Холодная жидкость в теплообменнике изменяется, наоборот, на условный эквивалент. И’, и зависит от значения w₂ прямого потока. (ro звук (рисунок 2. 26) 4 типа изменения температуры охлаждающей жидкости вдоль поверхности наращивают характеристики. Их анализ показывает, что в прямом потоке 77 77. Может быть выше 7. Поэтому в противоточном потоке холодная жидкость при прочих равных условиях может нагреваться до более высокой температуры, чем постоянный ток. Температура Далее по нагревательной поверхности отходящей трубы-2 охлаждающие жидкости в теплообменнике перемещаются параллельно друг другу в одном направлении.

Противоток-2 движения Теплоносители в теплообменнике параллельны друг другу в противоположном направлении. 2 движения теплоносителя внутри поперечно-реципрокного теплообменника Вертикаль direction. In постоянный ток, он изменяется больше, чем противоток, средняя температура головки противотока выше, а противоточный теплообменник больше. Компактный. Если 1 температура теплоносителя постоянна (например, при кипении или конденсации), то обе схемы d7 движения теплоносителя одинаковы.

Внутри. Температурный напор в прямом потоке можно определить следующим образом: для поверхностного элемента da (рис.  2. 26, а) количество тепла, передаваемого от нагретой жидкости к холодной dq = k  (t,  — t₂) dadaₜ. Йд =-а ’ / л =w₂dt₂, ПТВ-at₂= (СИТ,  — t₂) =здесь m = 1 /И ’, + 1 /И ’ — если йй выражается коэффициент теплопередачи к, д  (tₜ-Т₂) = — МТ、 — t₂) ₓdaf-d (at) / (at) ₓ= — ntkdaf. После интегрирования в диапазоне от (dt) до  (d7t, в [ (dfatu] = — tka, и  (dp = (d7ue-tm ^. Таким образом, средняя температура напора (исходя из теоремы Среднее значение) ДТ = (1 / ф) ф (В) Х / ЛЛ = ов = [ (насоса a7v) / / 1 дж дж е-да= О = (У) ’ (1-е ^ / ТКЛ. (2. 130) tka и e-i-m /выражают через (dp и (Д7Тmkaf = — in; е11 ′» — (ДТ) d / (дт) ’]) и рассмотрение .

В конце поверхности.  2. 26. И » температура теплоносителя t изменяется вдоль поверхности iiai ar звука a. B — расход теплоносителя (d7) d = (d7’g, то среднее Прямоточный логарифмический температурный напор l? ’- [ (7? -77) — (/;-Г₂) /1п [ (77—77) / (Г, -77) ] = [(Д7Г— (ДТУ]Лп [(ДТУ7 (Д77]. (2-131) на [（ДТ） 7 （ДТ）’]] > 0, 6 srcdnlogarithmic значение Д7, есть разница между средним арифметическим и менее 3%. Выведена также формула для at в случае обратного потока, и ns отличается от формулы (2. 131), если (АТ) «показана головка с более высокой температурой, и  (ат) «показана головка с более низкой температурой. Значение АТ определяется в соответствии с допущениями. «По теплоемкости, расходу теплоносителя и коэффициенту Теплопередача постоянна.

При расчете коэффициента теплопередачи учитываются особенности процесса icibiooi в интегрально-обменном устройстве[справочная формула (2. 76)  — (2. 83）]、 Цифры в том числе 0. 6 0. 8 1. 0 1. 5 zo 2. 53. 0 k 56-103reiv iv 2. 27. Схема плоскости tekie bemene с различными рамками| k6 и зависимостями безразмерна! Для сложных nu, pr°в n коэффициентах Для расчета теплообменника / ri reference re heat: / — зубчатые ребра: u-прерывистые ребра. /// — Волнистые ребра; iv-гладкая кромка формулы коэффициента (2. 20) Теплопередача k. To рассчитайте коэффициент теплопередачи в канале теплообменника, имеются также специальные графические зависимости, а также опорные уравнения, полученные из следующего: Приведены данные экспериментальных исследований теплообмена в устройствах данной конструкции, геометрических форм и размеров.

На рисунке 2. 27 показана схема различных типов ребристых поверхностей Безразмерный nu / pr⁰-33 зависимость комплекса и коэффициента трения f от теплопередачи (размеры см) и re эталон для расчета теплообменника. Критерии подобия для nu и re[ref Уравнение (2. 66), (2. 67) ], эквивалентный диаметр d, = 4lajaпринят (l-длина канала теплообменника) принимается за определенный размер. Lg-свободная площадь поперечного сечения канала теплообменника. Ag — это вся поверхность теплопередачи. Характеристическая скорость, включенная в критерий re, определяется площадью поперечного сечения a n = 6 / (pls), где g-массовый расход coolant. Mr. Idravlich koskos .

Сопротивление при движении теплоносителя в оребренном канале можно определить по соответствующим зависимостям (рис. 2. 27). Здесь, коэффициент трения f-= 2 drlsdri, 2/ 1г) (Р-опустил Давление при движении теплоносителя в канале теплообменника на устройстве). Исследования показали установку прерывистых ребер различной формы на стенках канала теплообменника Это позволяет увеличить скорость теплопередачи при умеренных потерях давления при протекании теплоносителя в канале и повысить компактность оборудования design. In дело в том, что Коэффициент теплопередачи a значительно изменяется вдоль поверхности нагрева (из-за температуры теплоносителя, состояния потока, формы поверхности или других изменений）.

Фактор), его среднее значение можно определить по формуле a =£haf,  / £afₗ, •-1. Где afᵢ-площадь поверхности, на которой может быть принято значение А₄ Постоянный l — это количество участков. Как правило, окончательный расчет температуры охлаждающей жидкости 7 ′ i ’и 77′ является испытанием. Следовательно, площадь поверхности нагрева поверхности aₜ, коэффициент теплопередачи、 Рассмотрены значения начальной температуры 77, t2 и wb и ’ 2 known. In прямой поток, конечные температуры охлаждающей жидкости 77 и 77 определяются следующим образом.

При выводе формулы для Показано, что температурный напор (at) x вдоль поверхности нагрева изменяется экспоненциально (77-77) / (t’i-77) = _ £ — ткЛР ’ 1 _ (77 _Т₂) / (ТХ-77) =1-с-» ^и (Г, -77) + (77-77) = (Л-Г₂) (1-е^ 0. 77-Т₂= (tₜ-Т) wₜ/w₂ₜ из последней Формулы、87 = 77-77 =（77-77）（1—= (77-77) П, (2. 132) здесь П= (1-е_тМП/тИ7= = [1-е_⁽|⁺₊wjw₂). (2. 133) следовательно, изменение температуры нагретой жидкости 5Т соответствует определенной доле исходной ii. Температура головки 7-Т₂. Функция (2. 133) зависит от 2 безразмерных соотношений i’7 / i7 и al / — / i7-аналогично, изменение температуры холодной жидкости составляет 877 = 77-77 = (7′ 1 -Г₂) (1-е -^) /жИ^₂= = (7 «₁-Г₂) (И7/Н’₂) п. (2. 134) после этого, конечная температура теплоносителя составляет 77 = 77-8т;;; 77 = 77-8Т₂. Тепловой поток, движущийся от одной среды к другой Прямой поток, 2n =И787₁=И ’ ₁ (Г₁-77) 11.

Для расчета текущего значения температуры жидкости по формулам (2. 132) и  (2. 134) вместо а определите текущее значение lx. Теплообменник design. In формула противотока, 87, = 777-77 = (77-t7) / (1-e ^ r) [1 _ (w, /₂’) е= (Т — r₂) z — (2. 135) 6t₂= 77- 77  (Ж₁/РИ₂) (Т ’₁ −77) хх (1-е»ММ^) / [1- (₁ ’ ₁ / ₂₂) е-лМ] = (rₓ-Т₂) (Вт { /w₂) З. (2. 136) теплового потока в противоточной рис.  2. 28. Тепловой поток от обуви зависит от О, 1 г » qᵣon betrazmerpa о комплексе и, различные значения iprn ar / 1f / mz / qz = wj> t — wx  (t -₂ t₂) z (n = 1 / & ^ −1/^₂). Функция z зависит от того же безразмерного соотношения и ^ / И ^и jcaᵣ/wᵢₜ, что и p.  

При расчете текущей температуры по формуле (2. 135), индексу (2. 136), используйте значение ax вместо af. На рисунке 2. 28 показана тепловая зависимость Поток qqqx из безразмерного комплексного числа i ^ / ii ’ g при различных значениях kaₕ / wᵥ 1) (и! / w₂) 0, 05 или (и’, /w₂) > 10; 2) kaf / h  (или/ ml / i’g) 0, 1. Первое условие означает, что изменение температуры 1 носителя гепатоцитов незначительно по сравнению со следующим.

Различная температура. Ka / / ^ 2 = ^Т₂ / кт. 2-е условие соответствует 572kg. In другие случаи, когда температура на входе теплоносителя равна и приведены соотношения и> qn-следовательно, необходимо отдавать предпочтение Противотокам, если нет других соображений (например, конструктивных). Однако, следует иметь в виду, что: Конструктивный элемент теплообменника при противоточной работе в более жестких температурных условиях.

Потери тепла наружу при расчете теплообменника Если имеются экспериментальные или расчетные данные о величине этих потерь, то соответствующая коррекция расчета может быть осуществлена путем измерения эквивалентного значения 1В2.

Смотрите также:

• Предмет теплотехника

Численные методы решения задач теплопроводности	Топливо и его горение
Конвективный теплообмен	Котельные установки