Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Основные закономерности теплообмена
Тепловые процессы в химической технологии имеют как самостоя-тельное значение при сушке, выпаривании, нагревании, охлаждении и т. д., так и сопровождают химические и массообменные процессы [1, 8]. На рис. 2.1 приведены примеры теплообменных аппаратов. Теплообмен обусловлен стремлением системы к тепловому равно-весию. Связь между градиентом температуры и молекулярным потоком теплоты (qT, Вт/м2) определена законом теплопроводности Фурье [7] qT =- l ×grad T,
где l – коэффициент теплопроводности среды, Вт/(м×К). При движении в жидкостях и газах происходит конвективный пе-ренос энергии веществом:
q k = r × I × u,
где u – скорость движения среды, м/с; r – плотность вещества, кг/м3; I – энтальпия, Дж/кг.
а б
Рис. 2.1. Теплообменные аппараты:
а – пластинчатый; б – кожухотрубный
При конвективном теплообмене плотность теплового потока q оп-ределяется суммой молекулярной и конвективной составляющих:
q = qT + q k = - l ×grad T + r × I × u.
Для упрощения расчета переноса теплоты между поверхностью твердого тела и движущейся сплошной средой используют закон тепло-отдачи Ньютона-Рихмана Q = a ×(T c- T ср)× F,
где a – коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2×К); F – поверхность теплооб-мена, м2; Т с – температура стенки, К; Т ср – температура среды, К.
Коэффициент теплоотдачи зависит от скорости движения жидко-сти, ее плотности и вязкости, от тепловых свойств жидкости (удельной теплоемкости, теплопроводности), от формы и определяющих размеров стенки и других факторов.
Теплоотдача определяется не только тепловыми, но и гидродина-мическими условиями. Поэтому конвективный теплообмен описывается дифференциальным уравнением Фурье-Кирхгофа [7]
где a = l / Cp × r – коэффициент температуропроводности, м2/с; t – вре-мя, с; Ср – теплоемкость, Дж/кг К.
Количество тепла, передаваемое от нагретого теплоносителя к хо-лодному, определяется основным уравнением теплопередачи [8, 10]
Q = КТ × F × D T,
где КТ – коэффициент теплопередачи, Вт/(м2×°С); ∆ Т – средняя разность температур между теплоносителями. При теплопередаче через стенку толщиной d с коэффициент тепло-передачи можно рассчитать с помощью уравнения аддитивности терми-ческих сопротивлений на пути теплового потока 1 = 1 + d с + r 31 + r 32 + 1,
KТa 1 l с a 2
где a 1 и a 2 – коэффициенты теплоотдачи от жидкости к стенке и от стенки к другой жидкости соответственно, Вт/(м2×К); l с – теплопровод-ность материала стенки, Вт/(м×К); r З1 и r З2 – термические сопротивления слоев загрязнений с обеих сторон стенки, м2×К/Вт.
Это уравнение справедливо для передачи тепла через плоскую или цилиндрическую стенку при условии, что RH RB <2(R ни R в–наруж-
ный и внутренний радиусы цилиндра соответственно).
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-08; просмотров: 296; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.145.77.114 (0.004 с.) |