Дайте определение понятию «Коэффициент теплопередачи».

Процесс теплопередачи включает перенос теплоты от ядра потока первого теплоносителя к стенке (теплоотдача), через стенку (теплопроводность) и от стенки к ядру потока второго теплоносителя (теплоотдача). Количество передаваемой теплоты при этом определяется основным уравнением теплопередачи:

для стационарного режима Q=KFΔt_ср

для нестационарного режима Q’=KFΔt_срτ,

Коэффициент теплопередачи показывает, какое количество теплоты переходит в единицу времени от более нагретого к менее нагретому теплоносителю через 1 м² теплообменной поверхности при разности температур между теплоносителями 1К.

При передаче теплоты через однослойную плоскую стенку,коэффициент теплопередачи рассчитывается по формуле:

Для многослойной стенки, состоящей из n слоев:

,

где δ_ст – толщина стенки, м; λ_ст – коэффициент теплопроводности материала стенки, Вт/(м·К); α₁ и α₂ - коэффициенты теплоотдачи, соответственно, от горячего теплоносителя к разделяющей стенке и от стенки к холодному теплоносителю, Вт/(м²·К);

13.Запишите уравнение для коэффициента теплопередачи через плоскую стенку при наличии дополнительных сопротивлений (отложения, пленки окислов).

Формула для расчета коэффициента теплопередачи через плоскую стенку имеет вид

Rt,1=1/a1 термическое сопротивление теплоотдачи от горячего флюида к стенке, (м2 ·К)/Вт; Rt,2 = d /l – термическое сопротивление теплопроводности плоской стенки, (м2 ·К)/Вт; Rt,3=1/a2 – термическое сопротивление теплоотдачи от стенки к холодному теплоносителю, (м2 ·К)/Вт; a1 a2, – коэффициенты теплоотдачи от горячего флюида к стенке и от стенки к холодному флюиду, Вт/(м2 ·К); d – толщина стенки, м; l – коэффициент теплопроводности стенки, Вт/(м·К).

14.Запишите уравнение для коэффициента теплопередачи через цилиндрическую стенку при наличии дополнительных сопротивлений (отложения, пленки окислов).

Для цилиндрической стенки при отнесении теплового потока соответственно к внутренней и наружной поверхности: K=1/((1/α)+(d1/2λ)*(ln(d2/d1))+(α1/α2*d2);

K=1/((1/α1)*(d2/d1))+(d2/2λ)*ln(d2/d1)+(1/α2)

где a1, 2 – коэффициенты теплоотдачи внутри и снаружи трубы; d1 и d2 – внутренний и наружный диаметры, К = 1 Вт/(м2К).

Линейный коэффициент теплопередачи через цилиндрическую стенку определяют по формуле K=1/((1/α1*d1)+( 1/2λ)*ln(d2/d1)+(1/α2*d2)

Где R_l,1=1/((1/α1*d1)– линейное термическое сопротивление теплоотдачи от горячего флюида к стенке, (м·К)/Вт; R_l,2=( 1/2λ)*ln(d2/d1)+(– линейное термическое сопротивление теплопроводности цилиндрической стенки, (м·К)/Вт; R_l,3=(1/α2*d2)– линейное термическое сопротивление теплоотдачи от стенки к холодному теплоносителю, (м·К)/Вт; d1 и d2 – внутренний и наружный диаметры цилиндрической стенки, м. Для цилиндрических стенок, у которых d2 / d1 £ 2 , теплопередачу через стенку цилиндрической формы можно рассчитать по формулам теплопередачи для плоской стенки с погрешностью менее 4 %.