Площадь водяного теплообменного аппарата типа «труба в трубе» составляет 50м. Начальная температура горячей воды равна 95 С, холодной воды 1...
Условие:
Площадь водяного теплообменного аппарата типа «труба в трубе» составляет 50м. Начальная температура горячей воды равна 95 С, холодной воды 10 С. Расход горячей воды 5м /час, холодной - 15м /час, коэффициент теплопередачи 400Вт/(м К). Определить конечные температуры теплоносителей и теплопередачу в режиме «противоток».
Решение:
Для определения конечных температур теплоносителей и теплопередачи в режиме "противоток" воспользуемся уравнением теплового баланса:
Q = m1 * c1 * (T1 - T1') = m2 * c2 * (T2' - T2)
где: Q - теплопередача (в Вт) m1 - расход горячей воды (в кг/с) c1 - удельная теплоемкость горячей воды (в Дж/кг·К) T1 - начальная температура горячей воды (в °C) T1' - конечная температура горячей воды (в °C) m2 - расход холодной воды (в кг/с) c2 - удельная теплоемкость холодной воды (в Дж/кг·К) T2 - начальная температура холодной воды (в °C) T2' - конечная температура холодной воды (в °C)
Для начала, переведем расходы воды из метров в кг/с, используя плотность воды (приближенно равную 1000 кг/м³):
m1 = 5 м³/час * 1000 кг/м³ / 3600 с/час ≈ 1.39 кг/с m2 = 15 м³/час * 1000 кг/м³ / 3600 с/час ≈ 4.17 кг/с
Затем, найдем удельные теплоемкости горячей и холодной воды. Удельная теплоемкость воды примерно равна 4.18 кДж/кг·К.
c1 = c2 ≈ 4.18 кДж/кг·К ≈ 4180 Дж/кг·К
Теперь, подставим известные значения в уравнение теплового баланса:
Q = 1.39 кг/с *...
