Условие задачи
Через плоскую стальную стенку толщиной δ с коэффициентом теплопроводности λ происходит передача теплоты от горячего теплоносителя к холодному (рис. 1а). Коэффициент теплоотдачи от горячего теплоносителя к стенке равен 1 , а от стенки к холодному теплоносителю – α2 . Разность температур между теплоносителями
составляет Δ t.
Для интенсификации процесса теплопередачи можно увеличить α1 на Δα1 и α2 на Δα2 , уменьшить термическое сопротивление стенки, заменив материал и толщину стенки (λ ´, δ ´), увеличить разность температур на Δt , %.
Какие из этих способов интенсификации теплопередачи являются эффективными, а какие не следует рекомендовать?
Определить относительное изменение плотности теплового потока q в результате применения этих способов. Провести анализ методов интенсификации теплопередачи и способов их реализации.
Исходные данные приведены в таблицах 2, 3.
Таблица 2
Рис. 1. Теплопередача через плоскую (а) и
цилиндрическую (б) стенки
Таблица 3
Ответ
Плотность теплового потока при передаче тепла между теплоносителями через разделяющую их плоскую стенку
Рассмотрим варианты интенсификации теплопередачи через плоскую стенку:
а) увеличение коэффициента теплоотдачи 1 на 1=30 %. Тогда коэффициент теплоотдачи составит
