Основное уравнение теплопередачи

Тепловой поток Q, Вт, в поверхностном теплообменнике при стационарном теплообмене рассчитывают по основному уравнению теплопередачи: ср Q KF t = Δ , (4.257) где K – коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 ⋅°C); F – поверхность теплопередачи, м2 ; ср Δt – средняя разность температур горячего и холодного теплоносителей, °C. 79 4.14.2. Взаимосвязь коэффициента теплопередачи с коэффициентами теплоотдачи При известных значениях коэффициентов теплоотдачи горячего и холодного теплоносителей α α г х и , Вт/(м2 ⋅°C), соответственно, разделенных плоской теплопередающей стенкой толщиной ст δ , м, при стационарном теплообмене коэффициент теплопередачи рассчитывают по уравнению = δ ++ ++ αλ α ст з. г з. х г ст х 1 , 1 1 K r r (4.258) где з. г з и . х r r – термические сопротивления загрязнений поверхностей стенки со стороны горячего и холодного теплоносителей соответственно, (м2 ⋅°C)/Вт; ст λ – коэффициент теплопроводности материала стенки, Вт/(м⋅°C). При использовании уравнения (4.258) с достаточной точностью рассчитывается значение K при теплопередаче через цилиндрическую стенку, если δ < ст вн 0,15 , d где dвн – внутренний диаметр цилиндрической стенки (трубы), м. При этом − δ = н вн ст , 2 d d (4.259) где dн – наружный диаметр стенки (трубы), м. Поверхность теплопередачи при использовании в (4.257) значения K для цилиндрической стенки, рассчитанного по упрощенной методике (уравнение (4.258)), определяется для среднего диаметра этой стенки: + = π н вн , 2 d d F L (4.260) где L – длина стенки (трубы), м. Значения термических сопротивлений загрязнений поверхностей стенки в основном зависят от природы теплоносителя и его качества (чистоты). Величины тепловых проводимостей загрязнений, возникающих на теплообменных поверхностях при контакте их с различными теплоносителями, приведены в справочном приложении настоящего пособия. Тепловая проводимость – величина, обратная термическому сопротивлению, т. е. 1 , r Вт/(м2 ⋅°C). Если величину 1 K характеризовать как общее термическое сопротивление процессу теплопередачи R, (м2 ⋅°C)/Вт, а αг 1 и αх 1 – как термические сопротивления теплоотдаче в горячем и холодном теплоносителях гr и хr ,(м2 ⋅°C)/Вт, соответственно, то уравнение (4.258) можно представить в виде =+ + + + г з. г ст з. х х Rrr r r r , (4.261) где δ = λ ст ст ст r – термическое сопротивление теплопередающей стенки, (м2 ⋅°C)/Вт