Вопрос 2. Средний температурный напор в теплообменных аппаратах

Если температура теплоносителей изменяется по прямолинейному закону, то средний температурный напор в аппарате равен разности среднеарифметических величин:

Однако температуры рабочих жидкостей меняются не по линейному закону. Поэтому это уравнение будет приближенным и может применяться при небольших изменениях температуры обеих жидкостей. В остальных случаях следует использовать среднелогарифмическую температуру:

– разность температур теплоносителей на одном конце аппарата;

– разность температур теплоносителей на другом конце аппарата.

в противоточных аппаратах при одинаковых условиях всегда больше, чем в прямоточных, поэтому аппараты с противотоком имеют меньшие размеры.

Вопрос 3. Расчет температурного поля пластины по сетке прямоугольного типа при гу I рода

Разностное отношение вперед:

Разностное отношение назад:

ДУ теплопроводности:

З аменяем разностными отношениями:

Если :

Пусть :

В общем случае :

Билет №25 Вопрос 1. Графический метод расчета температурного поля многослойной плоской стенки при стационарном режиме

Графический метод основан на следующем: количество теплоты, проходящее через любой -ый слой ограждения, выражается формулой:

Т.к. тепловой поток проходит через ограждения одинаково по времени в любом слое ограждения, то отношение, стоящее в правой части полученного равенства будет постоянным для любого слоя. Это отношение представляет собой tg угла наклона температурной линии к горизонтали.

Вопрос 2. Коэффициент массоотдачи

Аналогично теплоотдаче конвективный массообмен между жидкой или твердой поверхностью и окружающей средой называется массоотдачей:

где – плотность потока массы, кг/см² ч;

– коэффициент массоотдачи, отнесенный к разности концентраций диффузирующего вещества, м/с;

Индексы “c” и “o” показывают, что концентрация диффундирующего вещества берется соответственно на поверхности раздела фаз и вдали от нее.

Используя уравнение состояния идеальных газов эти уравнения можно записать:

где – коэффициент массоотдачи, отнесенный к разности парциальных давлений:

Коэффициенты массоотдачи и связаны:

Вопрос 3. Нестационарная теплопроводность полуограниченного тела при гу II рода

На поверхность полуограниченного тела поступает тепловой поток плотностью :

Граничные условия II рода у поверхности:

На расстоянии :

Решение приводит к:

где слева – избыточная температура по отношению к поверхности полуограниченного тела.

Эта функция затабулирована.

Билет №26 Вопрос 1. Градиент температуры и концентрации

Е сли соединить все точки, которые имеют одинаковые температуры в определенном объеме, то можно получить изотермические поверхности. Если изотермическую поверхность пересечь плоскостью, то можно получить изотермы.

Градиент температур – это предел, к которому стремится отношение приращения температур к расстоянию между изотермами по нормали к касательной и когда ⟶0, то имеем частную производную.

Наибольшее изменение температур и наибольший наблюдаются по нормали. Если не по нормали, то будет меньше и равен нулю, если перпендикуляр совпадает с касательной. Если в трех направлениях, то градиент температур записывается:

По аналогии с T, можно записать: