Условие задачи
Определить поверхность нагрева стального рекуперативного воздушного теплообменника (толщина стенок δст = 3 мм) при прямоточной и противоточной схемах движения теплоносителей, если объемный расход воздуха при нормальных условиях Vн, средний коэффициент теплоотдачи от воздуха к поверхности нагрева α1, от поверхности нагрева к воде , начальные и конечные температуры воздуха и воды равны соответственно t'1, t"1, t'2 и t"2. Определить также расход воды G через теплообменник.
Изобразить график изменения температур теплоносителей для обеих схем при различных соотношениях их условных эквивалентов.
Указание: При решении задачи можно условно считать стенку плоской.
Исходные данные:
Ответ
Теплота, передаваемая в теплообменном аппарате (воздухоподогревателе), выражается уравнением теплового баланса:
где
G1, G - массовый расход воздуха и воды соответственно, кг/c;
cpm - средняя массовая теплоемкость теплоносителя в интервале температур t' до t", Дж/(кг*К).
Массовый расход воздуха: