ВУЗ:
Составители:
р
аствор
δ
1
t
2
t
2cm
t
1cm
t
Q
1
Q
1
α
λ
3
Q
2
α
2. МЕХАНИЗМ ПРОЦЕССА ТЕПЛООБМЕНА
Нагревание раствора теплоносителем осуществляется
в три этапа: 1 этап – отдача тепла от теплоносителя к стенке;
2 этап – провождение этого тепла через себя стенкой; 3 этап
– отдача тепла стенкой раствору. Эти этапы описываются
следующими уравнениями:
1
)(
1111 cm
ttFQ −=
α
Основное
уравнение
теплоотдачи
1
:
α
)(
1
11
1
ст
ttFQ −=
α
2
)(
212 cmcm
ttFQ −=
δ
λ
Основное
уравнение
теплопроводно
сти
δ
λ
:
)(
1211 стт
ttFQ −=
λ
δ
3
)(
2223
ttFQ
cm
−
=
α
Основное
уравнение
теплоотдачи
2
:
α
)(
1
22
2
ttFQ
ст
−=
α
4
ср
tKFQ
∆
=
Основное
уравнение
теплопередачи
)(
11
21
21
ttF
Q
−
=
++
αλ
δ
α
5
Q
1
=Q
2
=Q
3
=Q
=>−
+Σ+
= )(
11
1
21
21
ttFQ
αλ
δ
α
=>
ср
tkFQ
∆
=
21
11
1
αλ
δ
α
+Σ+
=k
;
21
ttt
cр
−
=
∆
при
,
,
2
1
constt
constt
=
=
где Q – количество тепла, передаваемое от более нагретого тела
к менее нагретому, [Вт];
α
1
и α
2
- коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к
стенке и от стенок к раствору, [Вт/ м
2
К], который показывает,
какое количество тепла отдано к единице поверхности стенки и
от единицы её поверхности при разности температур 1°C, т.е.
скорость отдачи тепла;
λ – коэффициент теплопроводности стенки, [Вт/м
2
К],
который показывает какое количество тепла проводила стенка
через единицу её толщины при температуре 1°C, т.е. скорость
проводимости тепла стенкой;
К – коэффициент теплопередачи от более нагретого тела
к менее нагретому через разделяющую их стенку, [Вт/ м
2
К],
который показывает, какое количество тепла передано через
единицу поверхности стенки при разности температур 1°C, т.е.
скорость передачи тепла;
F – теплообменная поверхность стенки теплового
аппарата, м
2
;
δ – толщина стенки, м.
6
2. МЕХАНИЗМ ПРОЦЕССА ТЕПЛООБМЕНА Q1=Q2=Q3=Q
1
Q= F (t1 − t 2 ) =>
1 δ 1
+Σ +
α1 λ α2
δ
t1
=> Q = kF∆t ср
t cm 1
1
Q1
t cm k=
α 2
1 δ 1
+Σ +
1
λ
Q3
t2
α1 λ α 2 ; ∆t cр = t1 − t 2 при t1 = const ,
α 2 t2 = const ,
Q раствор
где Q – количество тепла, передаваемое от более нагретого тела
к менее нагретому, [Вт];
Нагревание раствора теплоносителем осуществляется α1 и α2 - коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к
в три этапа: 1 этап – отдача тепла от теплоносителя к стенке; стенке и от стенок к раствору, [Вт/ м2К], который показывает,
2 этап – провождение этого тепла через себя стенкой; 3 этап какое количество тепла отдано к единице поверхности стенки и
– отдача тепла стенкой раствору. Эти этапы описываются от единицы её поверхности при разности температур 1°C, т.е.
следующими уравнениями: скорость отдачи тепла;
λ – коэффициент теплопроводности стенки, [Вт/м2К],
1 Q1 = α1F (t1 − tcm1 ) Основное : α1 1 который показывает какое количество тепла проводила стенка
уравнение Q = F(t1 −tст1 ) через единицу её толщины при температуре 1°C, т.е. скорость
теплоотдачи α1
проводимости тепла стенкой;
К – коэффициент теплопередачи от более нагретого тела
2 λ
Q2 = F(tcm1 − tcm2 )
Основное
:
λ δ к менее нагретому через разделяющую их стенку, [Вт/ м2К],
δ
уравнение
δ Q =F(t1т1 −tст12) который показывает, какое количество тепла передано через
теплопроводно
сти
λ единицу поверхности стенки при разности температур 1°C, т.е.
3 Q3 = α2 F(tcm2 − t2 ) Основное :α2 1 скорость передачи тепла;
уравнение Q = F(tст2 − t 2 ) F – теплообменная поверхность стенки теплового
теплоотдачи α2
аппарата, м2;
4 Q = KF∆tср Основное
уравнение
1 δ
Q + +
1
= δ – толщина стенки, м.
α1 λ α 2
теплопередачи
F (t1 − t 2 )
6
5
