Рассчитать коэффициент теплопередачи, если при нагревании этилового спирта (начальная температура составляет 10°C, конечная температура равна 36°С) горячей водой (начальная температура составляет 98°С, конечная температура равна 46°С) выделилось 759 кВт

Добавлена: 16.04.2026
Обновлена: 16.04.2026
Предмет: Теплоэнергетика и теплотехника
Автор: Кэмп

#Теоретические основы теплотехники
#Теплообменные устройства

Условие:

Рассчитать коэффициент теплопередачи, если при нагревании этилового спирта (начальная температура составляет 10°C, конечная температура равна 36°С) горячей водой (начальная температура составляет 98°С, конечная температура равна 46°С) выделилось 759 кВт теплоты. Теплоносители движутся прямотоком. Поверхность теплопередачи имеет квадратное сечение, размер стороны квадрата равен 50 мм, протяженность ее составляет 3м.

Решение:

Чтобы рассчитать коэффициент теплопередачи, нам нужно использовать формулу для теплопередачи через поверхность. Мы можем воспользоваться уравнением:

Q = U \cdot A \cdot \Delta T_{lm}

где:

$Q$ — количество переданного тепла (в ваттах),
$U$ — коэффициент теплопередачи (в Вт/(м²·К)),
$A$ — площадь поверхности теплопередачи (в м²),
$\Delta T_{lm}$ — средняя логарифмическая разность температур (в К).

Шаг 1: Найдем количество переданного тепла $Q$ .

Дано, что $Q = 759$ кВт, что в ваттах будет равно:

Q = 759 \times 10^3 \, \text{Вт}

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

Какой параметр необходимо рассчитать для определения средней движущей силы теплопередачи в теплообменнике?

Среднюю арифметическую разность температур

Среднюю логарифмическую разность температур

Среднюю геометрическую разность температур

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Количество теплоты $Q$ (Вт) передаётся через поверхность по формуле $Q = U \cdot A \cdot \Delta T_{lm}$ , где $U$ — коэффициент теплопередачи (Вт/(м²·К)), $A$ — площадь поверхности теплопередачи (м²), $\Delta T_{lm}$ — средняя логарифмическая разность температур (К).
Площадь поверхности теплопередачи $A$ для квадратного сечения рассчитывается как произведение площади сечения на протяженность: $A = a^2 \cdot L$ , где $a$ — сторона квадрата (м), $L$ — протяженность (м).
Средняя логарифмическая разность температур $\Delta T_{lm}$ для прямотока определяется по формуле $\Delta T_{lm} = \frac{\Delta T_1 - \Delta T_2}{\ln(\frac{\Delta T_1}{\Delta T_2})}$ , где $\Delta T_1 = T_{h1} - T_{c1}$ и $\Delta T_2 = T_{h2} - T_{c2}$ для прямотока, или $\Delta T_1 = T_{h1} - T_{c2}$ и $\Delta T_2 = T_{h2} - T_{c1}$ для противотока.
Для прямотока разности температур на концах теплообменника определяются как $\Delta T_1 = T_{h1} - T_{c1}$ (разность начальных температур горячего и холодного теплоносителей) и $\Delta T_2 = T_{h2} - T_{c2}$ (разность конечных температур горячего и холодного теплоносителей).
При расчетах необходимо использовать согласованные единицы измерения, например, все температуры в Кельвинах или Цельсиях (так как разность температур одинакова в обеих шкалах), а длины в метрах.