Моделирование систем. Елизаров И.А - 48 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

46
Если пренебречь распространением тепла в стенке, то теплопередачу
от горячего потока жидкости к холодному, находящемуся по другую сто-
рону стенки, можно представить как процесс преодоления тепловым по-
током двух последовательных сопротивлений теплоотдачи – от горячего
потока к стенке и от нагревшейся стенки к холодному потоку.
Используя вместо сопротивлений коэффициенты теплоотдачи (α
1
и
α
2
), получаем выражение, определяющее коэффициент теплопередачи (K):
21
111
α
+
α
=
K
. (5)
В практических расчётах часто используют коэффициент теплопере-
дачи как характеристику интенсивности теплообмена между потоками:
TKFq
∆
=
. (6)
В тех случаях, когда коэффициенты теплоотдачи учитываются по-
рознь, принимают усреднённую температуру стенки, разделяющей пото-
ки. Иными словами, считают, что теплопроводность материала стенки на-
столько велика, что перепад температуры отсутствует.
Коэффициенты теплоотдачи зависят от многих параметров, но наи-
более сильно – от скорости потока, характера набегания жидкости на
стенку, плотности и теплопроводности жидкости. При выполнении точных
расчётов зависимость коэффициента теплоотдачи от параметров потока
следует учитывать. Однако для большинства инженерных расчётов теп-
лообменной аппаратуры и реакторов достаточны упрощённые представ-
ления.
Для вывода уравнений математического описания процесса теплооб-
мена через стенку следует рассмотреть тепловой баланс каждой среды,
имеющей запас тепла. Он складывается из прихода и расхода тепла, кото-
рые определяют накопление тепла в объёме; накопление является времен-
ным процессом: накопление = приход – расход. В статике ввиду равенства
прихода и расхода тепла накопление равно нулю.
Накопление связано с изменением температуры:
TVc
p
∆ρ
или для элементарного объёма
SdTdlc
p
ρ ,
где
ρ
– плотность; с
p
– удельная теплоёмкость; V – объём; S – сечение
потока; d1 – элементарный участок потока.
Приход и расход тепла могут определяться теплоотдачей (теплопере-
дачей), а в случае проточной системы с распределёнными параметрами –
притоком и уносом тепла с конвективным потоком.

Страницы