ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конвективный теплообмен при 01раниченн0М продольном перемешивании одного из теплоносителей из "Общий курс процессов и аппаратов химической технологии" Плотность распределения ф(т) найдем, исходя из физического смысла элемента вероятностей ф(т) 1т это доля от общего жидкостного потока время пребывания которой сосредоточено в промежутке от т до т -Ь дт. Если в начальный момент (х = = 0) мысленно пометить элементы в верхнем (входном) сечении пленки (это отвечает импульсному вводу трассера), то через отрезок времени ха = Х/и а рабочую зону покинут элементы, движущиеся на границе пленки с газом. При увеличении времени сверх Х5 из РЗ будут уходить элементы, движущиеся ближе к стенке. К некоторому моменту х РЗ покинут все элементы правее сечения у при этом на расстоянии у от стенки скорость м рассчитывается по формуле (з), так что речь идет о моменте времени х = L/w. Если времени дать приращение дх, то за это время элементарный расход жидкости, покидающей поперечное сечение РЗ толщиной д , составит д V. [c.659] Вид этой функции представлен на рис. 8.25, б. Обращаем внимание, что на участке от О до та значение функции ф(т) = 0 это полностью соответствует физике явления при т тв никакие меченые элементы, введенные во входное сечение в момент т = О, рабочую зону еще не покинут. [c.661] Поставим одну из задач проектирования необходимо найти величину теплообменной поверхности F при заданных температурах холодного теплоносителя на входе в аппарат (/ ) и на выходе из него t ). Конкретнее требуется установить, как интенсивность Пр.П влияет на величину этой поверхности. [c.662] Расчетная схема представлена на рис. 8.26 она близка к рассмотренной в разд. 7.6 на рис. 7.21, б, но здесь налицо продольный ( кондуктивный ) перенос теплоты за счет Пр.П. [c.662] Постоянные интегрирования определяются с помощью граничных условий. [c.663] Формулировка граничных условий (ГУ) оказывает определяющее влияние на соответствие получающегося решения физической сущности процесса. Математики даже утверждают, что ГУ сильнее уравнения иллюстрацией этого утверждения может служить регулярный режим теплообмена (разд. 7.12). При изучении Пр.П крайне сложно математически корректно описатъ явления на входной и выходной границах РЗ для конкретного аппарата. Поэтому предлагаются различные модельные описания, в той или иной мере отражающие физическую сущность ситуации на границах. В результате и получаемые решения верны в той мере, в которой адекватны сформулированные ГУ. [c.663] Напомним, что в этом равенстве F — теплообменная поверхность, необходимая для подогрева холодного теплоносителя от f до t при его движении с ограниченным Пр.П. Разумеется, из (8.34) можно выразить F. [c.665] Зависимость (8.35) приведена на рис.8.27 для различных отношений пропускных способностей кР /Ос. Из формулы (8.35) и рис. 8.27 видно, что с увеличением интенсивности Пр.П (уменьшением Реэ отношение F/Fq возрастает при наличии Пр.П требуется большая теплообменная поверхность для передачи заданного потока теплоты 0, т. е. для нагрева теплоносителя от f до t . В случае ИВ (P g- oo) формула (8.35) закономерно приводит к / = Fq. [c.666] что эффект Пр.П сильнее проявляется при больших значениях kF /G . Дело в том, что более высокие значения этого отношения отвечают более глубокому теплообмену, т.е. существенному приближению t к Т. Это полностью согласуется с данными, приведенными в разд. 8.2 более высокой степени превраш,ения (здесь — степени отработки температурного напора Т — t ъ сравнении с первоначальным Т — i ) отвечает больший необходимый объем реакционной зоны (здесь — необходимая поверхность теплообмена). [c.666] Формула (8.35) одновременно демонстрирует падение средней движущей силы при наличии Пр.П. В самом деле, количество переданной в единицу времени теплоты может быть записано через средние температурные напоры (A lt в случае ИВ и Д ср в общем случае) Q = kF Atin = kFAt p. Отсюда ясно, что отношение = F/Fo также выражается формулой (8.35) с понижением Реэ величина А ср уменьшается. [c.666] Таким образом, наличие и усиление Пр.П при прочих равных условиях понижают интенсивность теплообменного процесса. Аналогичные эффекты (в более сложном математическом представлении) характерны для теплообменных процессов с переменной температурой обоих теплоносителей, а также для других процессов (в частности — массообменных) при наличии продольного перемешивания потоков. [c.666] Вернуться к основной статье