Оглавление:
Прямоток, противоток, перекрестный ток
- Направьте, противоток, перекрестный ток В предыдущем «параграфе» мы рассмотрели проблему теплообмена между двумя газами или жидкостями при условии, что температура с обеих сторон перегородки постоянна по всей поверхности A. In факт、 В результате процесса, описанного в предыдущем пункте, температура 2 жидкостей при движении вдоль ом Поверхность, которую можно очистить, изменит передачу тепла. Поэтому в Формуле fa необходимо использовать значение средней температуры напора. Рассчитайте эту среднюю температуру головы.
Прежде всего, необходимо рассмотреть случаи, когда обе жидкости, омывающие стенки, текут параллельно в одном направлении (рис.1-4).Такая схема движения называется прямым потоком. На рис. 1-4 также показан график изменения температуры при движении обеих жидкостей вдоль очищаемой поверхности. A. выберите элемент поверхности dA. Обе температуры Температура жидкости / Рис. 1-4.Передача тепла прямого потока. Сторонами A и H этого элемента-разница жидкости равна/.И затем… Номер отделяется от обозначения： Д / = L_ /₂. (1-19） Формула (1-17) частичного dA-опосредованного теплообмена dQ йд = КнАМ. (В20） Коэффициент теплопередачи, k, предполагается постоянным на всей поверхности. cleaned. By теплообмен, горячая жидкость охлажен ДТ.
Коэффициент t₁c₁-это водный эквивалент или теплоемкость жидкости, протекающей по поверхности в единицу времени. Людмила Фирмаль
Таким образом, выполняется следующее уравнение: =(1-21） Где 7 ^ — масса (массовый расход текучей среды) текучей среды, протекающей по очищаемой поверхности в единицу времени, а а-теплоемкость текучей среды. Из уравнения йд = / nₐ6yZ/ₐ、 (1-22） Где tn₂ и с₂-весовой расход и теплоемкость 2-й жидкости, соответственно, охлаждающая жидкость нагревается DT2.Дифференциал уравнения(1-19) имеет вид: Д ^ т) = dtₜ-dt₂. (1-23） Если подставить в эту формулу формулу разности температур (1-21) и (1-22), то получим вид: д(н0 =-(я + Я)Д <2 = — Д-2⁴） и это то же самое, что и выражение в скобках. Формула (1-24) легко интегрируется.
Представляет собой температурный напор в начале очищаемой поверхности от A до D/.И, наконец, через D / e мы получаем уравнение Д. — Д ^ = ^. (1-25） Подставляя значение dQ Формулы (от 1 до 20) в Формулу(от 1 до 24), получаем следующее уравнение: = ’(1-26） Если учесть граничные условия (для M = L, 4 = 0) и проинтегрировать их по всей поверхности нагрева A, то получим уравнение ln->-ML. (1-27） Таким образом, температурный напор в конце поверхности нагрева можно определить по формуле: D / e = D / ^ — болезнь. (1-28）.
Количество тепла, передаваемого на всю моющую поверхность а, можно рассчитать по формуле, полученной путем замены H в Формуле (1-25) на значение, полученное из Формулы. — ми. М = М (В29)） Доля справа от последнего уравнения — это просто средняя температура интереса Руководитель д / М. Таким образом, количество тепла, переданного может быть вычислен по формуле: < Э = ю / т; АЛЬ-АС Д= / ———— Так… (1-30） (1-31） Другой тип теплообменника сконфигурирован таким образом, что 2 жидкости текут параллельно», Рис.2. 1-5.
Такая схема Движение жидкости называется countercurrent. In в этом случае расчет среднего температурного напора осуществляется так же, как и для теплообменника постоянного тока, но при движении вдоль поверхности нагрева а в положительном направлении температура холодной жидкости снижается, поэтому в Формуле (от 1 до 22) появляется знак минус. значение р. выяснили из церемонии 、| * = ———。 (1-32） rmᵢcₗtgsg » Рисунок 1-5.
Передача тепла на противотоке. Формула, описанная в пунктах (1-28)-(1-31), также считается действительной для встречного потока. Средняя логарифмическая температура напора, рассчитанная по формуле (от 1 до 31), всегда меньше среднего арифметического D / m между начальной и конечной температурой напора. (1-33） Отношение величины логарифма[Формула (1 к 31)] и среднего арифметического зависит от отношения температурного напора.
- Но из-за стола. 1-2.Используя эту таблицу, вы можете более легко определить среднюю логарифмическую температуру головы от среднего арифметического, умножив коэффициенты aₜ, приведенные в таблице, от среднего арифметического. Логарифмическое отношение температурного напора D /w1 к средней арифметической температуре головки с постоянным током и противотоком 1 Ч Ч Ч Ч Ч Да.」 1.0 2.0 3.0 6.0 1,000 0.962 0.910 0.798 1.2 0.998 2.2 0.952 3.5 0.889 7.0 0.770 1.4 0.991 2.4 0.942 4.0 0.867 8.0 0.748 1.6 0.981 2.6 0.928 4.5 0.846 9.0 0.729 1.8 0.971 2.8 1818 5.0 0.829 10.0 0.710 * Табличные значения также допустимы для обратной функции A ^ / AQ. 3-я схема течения жидкости теплообменника такова, что жидкость течет в направлении»перпендикулярном друг другу».
Такой контур называется поперечным током, который обозначается с одной стороны жидкости, на нагретой поверхности, а с другой-как на обратной, так и на жидкостной подаче Рис. 1-6. ■ Предыдущая стирка, то же самое speed. To определить В этом случае заливать среднюю температуру напора значительно сложнее, чем в случае прямого оттока и противоточного теплообменника. Такие расчеты можно проводить с помощью программного обеспечения. Нуссельт [L. 1]. Как видно из рис. 1-6, температура обеих жидкостей в конце пути неоднородна по поперечному сечению канала. Средняя температура участка канала в конце пути обозначается символом ’ / e>.2. температурный напор в начальной точке пути движения жидкости для промывки поверхности нагрева, формула Где T {. — Начальная температура горячей жидкости. — Начальная температура холодной жидкости О ’ 3） Где t [ₑ средняя конечная температура теплоносителя. — Средняя конечная температура жидкости, которая получает тепло.
Конечная температура напора определяется по формуле. Людмила Фирмаль
В этом случае средняя температура напора составляет не только отношение DA / AtД, но и водный эквивалент обеих жидкостей mi 100°C 10°C-75°C 25°С / Поэтому начальная температура головки D / {. = 155°C и конечная температура головки a / ₑ= 25°C среднее арифметическое Tempe-1554-25 155 Напорное давление Д/Л₁ = = — — — — G — — — — = = 90С, а отношение afzₗ’a / ₑ== — ^ = = 6.2.Со стола. 1-2″ — * 0,793.Теперь найдем среднюю логарифмическую температуру головки bm = 0.798-90 = 72°C. из Формулы (1-30)、 2 925. 100-72. 0 ⁰⁵⁵ * Для встречного потока получается следующая схема: 90°с 165 ° С100 ° С\ 75°C < −10°C） 90°с Где-Lb = 90°C.
Следовательно, D /., ’D ^ = 1; следовательно, и= 1.Следовательно, средняя логарифмическая температура головки D ^ n = 90°C Это 2 925 100, 90, 0,325 м * ’ В поперечных течениях： 155 4-25 D.= 155°C; D / e = 25°C; = f— = 90°C; 25 дней. 155. = 0,161 И затем j 165°С 1°C По интерполяции из таблицы. 1-3 мы находим его Д ^ = 0.942-90 = 84.6°С Поэтому величина поверхности нагрева равна 2 925. A-100-84.6 ~~°»3ll * ⁸ Результаты показывают, что минимальная поверхность нагрева требуется для противотока, а максимальная поверхность нагрева требуется для прямого потока.
Если необходимо нагреть воду до более высокой температуры, то размер поверхности нагрева при поступательном течении увеличивается очень значительно. Если конечная температура составляет 87,5°C, то конечная температура головки D / e будет равна нулю, поэтому длина поверхности нагрева будет увеличиваться бесконечно. То есть повышение температуры воды выше указанной не может быть достигнуто постоянным током, а только противотоком или поперечным током. Задачи 1-1.В этой главе показано, что тепловое сопротивление многослойной стенки можно рассчитать таким же образом, как и последовательное подключение электрического сопротивления.
Аналогичное сходство существует между электрическим сопротивлением параллельного соединения и тепловым сопротивлением стенки толщиной b, состоящей из различных материалов, и площадью поверхности сечения Ab,…Ан разделен В А и Б повсеместно в толщина, показывая что каждый раздел поддерживает единообразие материала. 1-2.In поперечный теплообменник при атмосферном давлении, 10 кг! Вода нагревается от 26 до 100°С, затем перегрев испаряется и доводится до 126°С. теплоносителем является дымовой газ, проходящий со скоростью 650°С при начальной температуре 45 кг / с. коэффициент теплопередачи для всей площади составляет 170 ккал(м ^ * ч * град).необходимо рассчитать площадь теплообменника.
1-3.Создайте дифференциальное уравнение и задайте граничные условия для расчета температурного поля поперечного теплообменника. Как изменяется дифференциальное уравнение, если в каждом сечении нормального противотока постоянно перемешивается 1 среда?
Смотрите также:
| Различные способы переноса тепла | Коэффициенты теплопроводности, теплообмена и теплопередачи |
| Теплопроводность | Понятие теплопроводности |
