Основы проектирования химических производств. Косинцев В.И - 200 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

Г л а в а 9
________________________________________________________________
ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ
ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
________________________________________________________________
9.1. ОБЩЕЕ УРАВНЕНИЕ БАЛАНСА ЭНЕРГИИ
Уравнение баланса энергии в интегральной форме может быть получе-
но из первого закона термодинамики и имеет вид
где первое сла-
гаемое в скобках – кинетическая энергия движения жидкости, второе – по-
тенциальная энергия положения, третье – энтальпия жидкости, Дж/кг;
Е
п
– полная энергия в контрольном объеме, Дж;
q – тепловой поток через контрольную поверхность, Вт;
l
s
– мощность на преодоление внешних сил, в основном трения, Вт;
u – скорость потока, м/с;
ρ – плотность среды, кг/м
3
;
x – угол между нормалью и контрольной поверхностью;
g – ускорение силы тяжести, м/с
2
;
z – геометрический напор, м;
h – удельная энтальпия, Дж/кг;
S – контрольная поверхность;
τ – время, с.
Для химических процессов кинетическая и потенциальная энергии, а
также мощность на преодоление внешних сил пренебрежимо малы по срав-
нению с энтальпией, поэтому можно записать
ï
cos( ) .
S
dE
u h x dS q
d
ρ + =
τ
тт
Это уравнение, по сути, является уравнением теплового баланса.
Для простого контрольного объема, ограниченного контрольными по-
верхностями, перпендикулярными вектору потока жидкости, интегрирование
последнего уравнения дает
( ) ( )
2 1
ñð ñð
ï
2 1
.
W uh W uh
dE
q
u u d
− + =
τ
200
2
ï
cos ,
2
s
S
u dE
u x gz h dS q l
d
ж ц
ρ + + + = −
з ч
τ
и ш
тт

Страницы