Определить поверхность теплообмена двухтрубного теплообменного аппарата, с коэффициентом теплопередачи между теплоносителями 1500 Вт/м2К, при передаче теплового потока 5 кВт, если температуры теплоносителя принимают значения, tж1=75; tж1конечн.=30;

Добавлена: 14.04.2026
Обновлена: 14.04.2026
Предмет: Теплоэнергетика и теплотехника
Автор: Кэмп

#Теоретические основы теплотехники
#Теплообменные устройства

Условие:

Определить поверхность теплообмена двухтрубного теплообменного аппарата, с коэффициентом теплопередачи между теплоносителями 1500 Вт/м2К, при передаче теплового потока 5 кВт, если температуры теплоносителя принимают значения, tж1=75; tж1конечн.=30; tж2=20; tж2конечн.=80, схема движения -противоток

Решение:

Для решения задачи о определении поверхности теплообмена двухтрубного теплообменного аппарата, воспользуемся формулой для расчета теплового потока:

Q = U \cdot S \cdot \Delta T_{m}

где:

$Q$ — передаваемый тепловой поток (Вт),
$U$ — коэффициент теплопередачи (Вт/м²К),
$S$ — поверхность теплообмена (м²),
$\Delta T_{m}$ — средняя температурная разница (К).

Шаг 1: Найдем среднюю температурную разницу $\Delta T_{m}$ для схемы противотока. Для этого используем формулу:

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какая формула используется для расчета средней логарифмической разности температур (LMTD) для противоточного теплообменника?

ΔTm = (ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 / ΔT2)

ΔTm = (ΔT1 + ΔT2) / 2

ΔTm = ΔT1 - ΔT2

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Тепловой поток $Q$ в теплообменнике определяется как произведение коэффициента теплопередачи $U$ , поверхности теплообмена $S$ и средней температурной разницы $\Delta T_m$ : $Q = U \cdot S \cdot \Delta T_m$ .
Коэффициент теплопередачи $U$ характеризует интенсивность теплообмена через стенку теплообменника и измеряется в Вт/(м²·К).
Средняя логарифмическая температурная разница $\Delta T_m$ для противотока рассчитывается по формуле: $\Delta T_m = \frac{\Delta T_1 - \Delta T_2}{\ln(\frac{\Delta T_1}{\Delta T_2})}$ .
Для противотока $\Delta T_1$ — это разность температур на одном конце теплообменника, а $\Delta T_2$ — на другом конце. Для горячего теплоносителя: $t_{ж1}$ — начальная температура, $t_{ж1конечн.}$ — конечная. Для холодного теплоносителя: $t_{ж2}$ — начальная температура, $t_{ж2конечн.}$ — конечная.
При расчете $\Delta T_1$ и $\Delta T_2$ для противотока используются разности температур входящих и выходящих потоков: $\Delta T_1 = t_{ж1} - t_{ж2}$ и $\Delta T_2 = t_{ж1конечн.} - t_{ж2конечн.}$ . Важно, чтобы разности температур были положительными, при необходимости следует поменять порядок вычитания.