26 Средний температурный напор

С редний температурный напор в теплообменных аппаратах вычисляется как среднелогарифмическая величина

1. Для прямоточного

2. Противоточн

3. 

4. 

Для конденсатора

Для остальных схем

подбираютя по номограммам

Приближённо можно считать

при

Если

Если t обеих х/н, то

, при одинаковых t на входе и на выходе.

Если или тогда все схемы эквивалентны (t одного из т/н не изменяется)по по теплопередачи. Это часто бывает при наличии фазовых переходов.

27 Теплопередача через ребристую стенку

Необходимо найти тепловой поток через плоскую ребристую стенку безграничных размеров. Стенка оребрена со стороны меньшего коэффициента теплоотдачи (рис. 2.14). Заданы постоянные значения коэффициентов теплоотдачи на неоребренной поверхности стенки 1, гладкой части оребренной поверхности с и на поверхности ребер р. Заданы геометрические размеры ребер (рис.) и температуры теплоносителей tF1 и tF2. Р ис. Теплопередача через ребристую стенку. П оскольку для ребра Ь>>δ, то полагаем, что периметр поперечного сечения ребер u=2Ь. Площадь поперечного сечения ребра f=Ьδ. Следовательно, Подставив выражение для m в уравнение (2.85), умножив и разделив на 2l, получим предыдущее выражение, где рδ/λ=Bi - безразмерный комплекс, называемый числом Био. Число Bi является важной характеристикой процесса теплопроводности. Оно представляет собой отношение внутреннего термического сопротивления теплопроводности к внешнему термическому сопротивлению теплоотдачи: Окончательное уравнение для теплового потока с поверхности ребра можно записать в виде (при заданных геометрических размерах ребра последнее возможно, если λ стремиться к бесконечности, т. е. Biстремиться к нулю). Величина Е называется коэффициентом эффективности ребра. Тепловой поток Qc,Вт, отдаваемый гладкой частью оребренной поверхности, (а) - уравнение общего теплового потока. Из сопоставления (а) и (б) следует (2.87).

В еличина _пр, входящая в уравнение (2.87), называется приведенным коэффициентом теплоотдачи. Это такой усредненный коэффициент теплоотдачи ребристой стенки, который учитывает теплоотдачу поверхности ребра, поверхности гладкой стенки и эффективность работы ребра. Для передачи теплоты через ребристую стенку можно записать систему уравнений: Из этих уравнений получаем Если тепловой поток отнести к единице оребренной поверхности стенки, то получаем (2.89), где k_p.c - коэффициент теплопередачи через ребристую стенку при отнесении тепловогб потока к оребренной поверхности, Вт/(м²К). Если тепловой поток отнести к неоребренной поверхности стенки, то получим: k₁— коэффициент теплопередачи при отнесении теплового потока к неоребренной поверхности стенки. Отношение оребренной поверхности F_p.c к гладкой F₁ называется коэффициентом оребрения. Влияние оребрения на коэффициент теплопередачи можно показать на следующем примере. Пусть ₁=1000 и ₂=20Вт/(м²К). Предположим, что δ'/λ мало и им можно пренебречь, тогда Для плоской поверхности (коэффициент оребрения F_p.c/F₁ равен единице) получим: Последнее выражение, если стенка имеет ребра с одной стороны, причем коэффициент F_p.c/F₁=2. Следовательно, при заданных соотношениях коэффициентов теплоотдачи при оребрении плоской стенки со стороны малого с коэффициентом оребрения F_p.c/F₁=2 передача теплоты увеличивается примерно в 2 раза.