Ошибка! Ошибка связи. Ошибка! Ошибка связи. Средний логарифмический температурный напор между теплоносителями определяется по формуле:

а б

Рис. 5.10

Средний логарифмический температурный напор между теплоносителями определяется по формуле:

, (5.79)

где Dt_б и Dt_м – большая и меньшая разность температур на концах теплооб-менника.

При изменении фазового состояния одного из теплоносителей его температура не изменяется и направление движения сред не оказывает влияния на величину Dt.

В теплообменниках с однофазными средами преимущество имеет противоток, так как в этом случае температурный напор больше. Следовательно, аппарат при противоточном включении теплоносителей имеет большую теплопроизводительность, чем при прямоточном.

Другим преимуществом противотока является более высокий предел использования потенциала греющего теплоносителя. В прямоточной схеме он определяется температурой t₁², а в противоточной – t₁¢. Эти достоинства противотока предопределяют предпочтительное его применение по сравнению с прямотоком.

Следует отметить, что на расчетное значение поверхности теплообмена влияет не только Dt, но и коэффициент теплоотдачи, поэтому для его увеличения используют более сложные схемы движения теплоносителей, например перекрестный или параллельно-смешанный ток. В этих случаях Dt определяется, как для противотока, но с поправками, которые находятся из графиков.

Когда температура рабочих жидкостей вдоль поверхности нагрева изменяется незначительно, средний температурный напор можно вычислить как среднее арифметическое из крайних напоров Dt¢ и Dt²:

. (5.80)

Среднеарифметическое значение температурного напора всегда больше среднелогарифмического, но при Dt² / Dt¢ > 0,6 они отличаются друг от друга меньше чем на 3 %. Такая погрешность в технических расчетах вполне допустима. При равенстве Dt¢ и Dt² температурный напор Dt принимается равным одной из этих разностей.

Библиографический список

1. Кириллин В. А. Техническая термодинамика / В. А. Кириллин,
В. В. Сычев, А. Е. Шейндлин. М.: Энергоатомиздат, 1983.

2. Зубарев В. Н. Практикум но технической термодинамике: Учеб. пособие / В. Н. Зубарев, А. А. Александров, В. С. Охотин. М.: Энергоатомиздат, 1986.

3. Александров А. А. Таблицы теплотехнических свойств воды и водяного пара / А. А. Александров, Б. А. Григорьев. М.: Энергоатомиздат, 2004.

4. Ривкин С. Л. Термодинамические свойства воды и водяного пара: Справочник / С. Л. Ривкин, А. А. Александров. М.: Энергоатомиздат, 1984.

5. Теплотехника: Учебник / А. М. Архаров, С. И. Исаев и др.; Под общ. ред. В. И. Крутова. М.: Машиностроение, 1986.

6. Исаченко В. П. Теплопередача / В. П. Исаченко, В. А. Осипова, А. А. Сукомел. М.: Энергоиздат, 1981.

7. Теплотехнический справочник / Под ред. В. Н. Юренева, П. Д. Лебедева. М.: Энергия, 1975. Т. 1, 2.

Приложение

Таблицы физических свойств различных веществ

Таблица П.1

Средняя мольная теплоемкость различных газов при p = const

t, °С	µcР, кДж/(моль∙K)
O2	N2	H2	CO	CO2	SO2	H2O	воздух
	29,28	29,02	28,62	29,13	25,86	39,86	33,50	29,08
	29,54	29,05	28,94	29,18	38,12	40,66	33,75	29,16
	29,94	29,14	29,08	29,31	40,07	42,33	34,12	29,30
	30,40	29,29	29,13	29,52	41,76	43,88	34,58	29,53
	30,88	29,50	29,11	29,79	43,26	45,22	35,09	29,79
	31,34	29,77	29,25	30,10	44,58	46,40	35,63	30,10
	31,76	30,05	29,32	30,43	45,76	47,36	36,20	30,41
	32,16	30,35	29,41	30,76	46,82	48,24	36,79	30,73
	32,51	30,64	29,52	31,07	47,77	48,95	37,40	31,03
	32,83	30,93	29,65	31,38	48,62	49,62	38,01	31,32
	33,12	31,20	29,79	31,67	49,40	50,16	38,62	31,60
	33,39	31,45	29,95	31,94	50,10	50,67	39,23	31,87
	39,64	31,71	30,11	32,20	50,75	51,09	39,83	32,11

Таблица П. 2

Термодинамические и физические свойства воздуха, µ = 28,97 кг/моль

t, °С	cР,	cv,	h,	u,	s,	r,	l∙102,	n∙106,	Pr
-50	1,002	0,715	223,1	159,1	6,405	1,584	2,04	9,23	0,728
	1,003	0,716	273,2	194,8	6,608	1,293	2,44	13,28	0,707
	1,006	0,718	323,4	230,7	6,777	1,093	2,83	17,95	0,698
	1,010	0,723	373,8	266,7	6,922	0,946	3,21	23,13	0,688
	1,024	0,737	475,4	339,6	7,163	0,746	3,93	31,85	0,680
	1,045	0,757	578,8	414,3	7,361	0,615	4,60	48,33	0,674
	1,068	0,781	684,5	191,2	7,531	0,524	5,21	63,09	0,678
	1,092	0,805	792,4	570,5	7,681	0,456	5,74	79,38	0,687
	1,115	0,828	902,8	652,2	7,815	0,404	6,22	96,89	0,699
	1,135	0,849	1015,3	736,0	7,937	0,362	6,71	115,4	0,706
	1,155	0,867	1129,8	821,9	8,049	0,329	7,18	134,8	0,713
	1,171	0,883	1246,2	909,5	8,152	0,301	7,63	155,1	0,717
	1,184	0,897	1363,9	998,5	8,249	0,277	8,07	177,1	0,719
	1,197	0,910	1483,0	1088,9	8,339	0,257	8,50	199,3	0,722
	1,208	0,921	1603,3	1180,5	8,423	0,239	9,15	233,7	0,724

Таблица П.3

Физические свойства водяного пара на линии насыщения

t, °C	р ×105, Па	r,	r,	ср,	l×102,	n×106,	Pr
0,01	0,0061 0,0123 0,0234 0,0424 0,0738 0,1233 0,1992 0,3116 0,4736 0,7011 1,013 1,430 1,980 2,700 3,610 4,760 6,180 7,920 10,03 12,55 15,55 19,08 23,20 27,98 33,48 39,78 46,94 55,05 64,19 74,45 85,92 98,70 112,90 128,65 146,08 165,37 186,74 210,53	0,00485 0,00939 0,01729 0,03037 0,05117 0,08303 0,1302 0,1981 0,2932 0,4232 0,598 0,826 1,121 1,496 1,966 2,547 3,258 4,122 5,157 6,397 7,862 9,588 11,62 13,99 16,76 19,98 23,72 28,09 33,19 39,15 46,21 54,58 64,72 77,10 92,76 113,6 144,0 203,0	2256,8 2230,0 2202,8 2174,3 2145,0 2114,3 2092,6 2049,5 2015,2 1978,8 1940,7 1900,5 1857,8 1813,0 1765,6 1715,8 1661,4 1604,4 1542,9 1476,3 1404,3 1325,2 1238,1 1139,7 1027,1 893,1 719,7 438,4	1,861 1,869 1,877 1,885 1,895 1,907 1,923 1,942 1,967 1,997 2,135 2,177 2,206 2,257 2,315 2,395 2,479 2,583 2,709 2,856 3,023 3,199 3,408 3,634 3,881 4,158 4,468 4,815 5,234 5,694 6,280 7,118 8,206 9,881 12,35 16,24 23,03 56,52	1,697 1,770 1,824 1,883 1,953 2,034 2,122 2,214 2,309 2,407 2,372 2,489 2,593 2,686 2,791 2,884 3,012 3,128 3,268 3,419 3,547 3,722 3,896 4,094 4,291 4,512 4,803 5,106 5,489 5,827 6,268 6,838 7,513 8,257 9,304 10,70 12,79 17,10	563,7 328,9 200,7 127,5 83,88 56,90 39,63 28,26 20,02 15,07 11,46 8,85 6,89 5,47 4,39 3,57 2,93 2,44 2,03 1,71 1,45 1,24 1,06 0,913 0,794 0,688 0,600 0,526 0,461 0,403 0,353 0,310 0,272 0,234 0,202 0,166	1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,99 0,99 0,99 0,99 0,99 1,08 1,09 1,09 1,11 1,12 1,16 1,18 1,21 1,25 1,30 1,36 1,41 1,47 1,54 1,61 1,68 1,75 1,82 1,90 2,01 2,13 2,29 2,50 2,86 3,35 4,03 5,23 11,10

Таблица П.4

Физические свойства воды на линии насыщения

t, °C	r,	b×104, К-1	ср,	l×102,	n×106,	Pr	s·104,
	999,9 999,7 998,2 995,7 992,2 988,1 983,2 977,8 971,8 965,3 958,4 951,0 943,1 934,8 926,1 917,0 907,4 897,3 886,9 876,0 863,0 852,8 840,3 827,3 813,6 799,0 784,0 767,9 750,7 732,3 712,5 691,1 667,1 640,2 610,1 574,4 528,0 450,5	- 0,63 0,70 1,82 3,21 3,87 4,49 5,11 5,70 6,32 6,95 7,52 8,08 8,64 9,19 9,72 10,30 10,70 11,30 11,90 12,60 13,30 14,10 14,80 15,90 16,80 18,10 19,70 21,60 23,70 26,20 29,20 32,90 38,20 43,30 53,40 66,80 109,0 264,0	4,212 4,191 4,183 4,174 4,174 4,174 4,179 4,187 4,195 4,208 4,220 4,233 4,250 4,266 4,287 4,313 4,346 4,380 4,417 4,459 4,505 4,555 4,614 4,681 4,756 4,844 4,949 5,070 5,230 5,485 5,736 6,071 6,574 7,244 8,165 9,504 13,984 40,321	55,1 57,4 59,9 61,8 63,5 64,8 65,9 66,8 67,4 68,0 68,3 68,5 68,6 68,6 68,5 68,4 68,3 67,9 67,4 67,0 66,3 65,5 64,5 63,7 62,8 61,8 60,5 59,0 57,5 55,8 54,0 52,3 50,6 48,4 45,7 43,0 39,5 33,7	1,789 1,306 1,006 0,805 0,659 0,556 0,478 0,415 0,365 0,326 0,295 0,272 0,252 0,233 0,217 0,203 0,191 0,181 0,173 0,165 0,158 0,153 0,149 0,145 0,141 0,137 0,135 0,133 0,131 0,129 0,128 0,128 0,128 0,127 0,127 0,126 0,126 0,126	13,67 9,52 7,02 5,42 4,31 3,54 2,98 2,55 2,21 1,95 1,75 1,60 1,47 1,36 1,26 1,17 1,10 1,05 1,00 0,96 0,93 0,91 0,89 0,88 0,87 0,86 0,87 0,88 0,90 0,93 0,97 1,03 1,11 1,22 1,39 1,60 2,35 6,79	756,4 741,6 726,9 712,2 696,5 676,9 662,2 643,5 625,9 607,2 588,6 569,0 548,4 528,8 507,2 486,6 466,0 443,4 422,8 400,2 376,7 354,1 331,6 310,0 285,5 261,9 237,4 214,8 191,3 168,7 144,2 120,7 98,10 76,71 56,70 38,16 20,21 4,71

Таблица П.5

Теплофизические свойства различных веществ

Наименование материала	t, °С	l∙102,	r,	c,	n∙102,
Металлы и сплавы
Алюминий		209,3		0,896	86,7
Бронза(95% Сu, 5% Аl)		83,0		0,410	23,3
Дюралюминий(95% Аl, 5% Сu)		164,4		0,883	66,7
Железо		74,4		0,440	21,5
Золото		313,0		0,130	–
Латунь(70% Сu, 30% Zn)		110,7		0,385	33,8
Медь		389,6		0,388	112,5
Натрий жидкий		86,1		1,384	66,9
Никель		67,4		0,427	17,8
Олово		66,3		0,222	41,1
Платина		69,8		0,132	–
Ртуть		8,2		0,139	4,3
Серебро		418,7		0,234	170,0
Сталь углеродистая(5% С)		53,6		0,465	14,7
Титан		15,1		0,532	6,2
Цинк		113,0		0,384	–
Чугун (4% С)		51,9		0,419	17,0
Неметаллические материалы
Асбест листовой		0,1163		0,816	0,186
Асбест волокно		0,1105		0,816	0,289
Бетон сухой		0,8374		0,837	0,622
Дуб (поперек волокон)		0,2093		2,386	–
Железобетон		1,5500		0,840	–
Картон обыкновенный		0,1744		1,507	0,168
Кирпич красный		0,7700		0,879	–
Кирпич силикатный		0,8141		0,837	0,514
Оргстекло		0,1840		1,410	–
Пенопласт		0,0580		–	–
Пробка (пластина)		0,0419		1,884	0,117
Резина твердая		0,1628		1,381	0,098
Слюда (поперек волокон)		0,5231		0,879	–
Стекло		0,7443		0,670	0,444
Стеклотекстолит ЭФ-32-301		0,3489		0,921	–
Стекловата		0,0372		0,670	0,278
Стекловолокно		0,1100		0,840	–
Текстолит		0,2930		1,470	–
Фторопласт-3		0,0602		0,921	0,031

Окончание табл. П.5

Жидкости
Азотная кислота (98 %)		0,2605		1,716	0,101
Анилин		0,1861		2,018	0,089
Бензин		0,1860		2,093	0,120
Вода		0,5513	999,9	4,212	0,131
Глицерин		0,2768		2,260	0,097
Керосин		0,1161		2,219	0,062
Масло МС-12		0,1349		1,980	0,076
Спирт метиловый		0,2140	809,4	2,480	0,109
Спирт этиловый		0,1884	806,2	2,302	0,101
Толуол		0,1419	884,9	1,632	0,099
Фреон-12		0,0919		0,929	0,071
Газы
Азот		0,0243	1,250	1,030	18,9
Аммиак		0,0210	0,771	2,043	13,4
Водород		0,1721	0,089	14,192	135,0
Водяной пар		0,0240	0,598	2,135	18,6
Воздух (сухой)		0,0244	1,293	1,005	18,8
Гелий		0,1430	0,178	5,203	154,3
Кислород		0,0247	1,429	0,915	18,9
Окись углерода		0,0233	1,250	1,039	17,9
Углекислый газ		0,0146	1,977	0,815	9,1

Таблица П.6

Степень черноты полного нормального излучения для различных материалов

Наименование материалов	t, 0С	e
Алюминий полированный	50 – 500	0,04 – 0,06
Алюминий с шероховатой поверхностью	20 – 50	0,06 – 0,07
Бронза полированная		0,1
Бронза пористая шероховатая	50 – 150	0,55
Вольфрам	600 – 1000	0,1 – 0,16
Железо оцинкованное листовое блестящее		0,23
Жесть белая старая		0,28
Золото, тщательно полированное	200 – 600	0,02 – 0,03
Латунь полированная		0,03
Латунь листовая прокатная		0,06
Медь полированная	50 – 100	0,02
Медь окисленная		0,88
Молибден	1500 – 2200	0,19 – 0,26
Молибденовая нить	700 – 2500	0,1 – 0,3
Никелевая проволока	200 – 1000	0,1 – 0,2

Окончание табл. П.6

Нихромовая проволока чистая		0,65
Платиновая проволока	50 – 200	0,06 – 0,07
Ртуть чистая	0 – 100	0,09 – 0,12
Серебро чистое полированное	200 – 600	0,02 – 0,03
Сталь листовая шлифованная	950 – 1100	0,55 – 0,61
Стальное литье полированное	750 – 1050	0,52 – 0,56
Сталь с плоской шероховатой поверхностью		0,56
Хром полированный	500 – 1000	0,28 – 0,38
Цинк листовой		0,2
Чугунное литье		0,81
Асбестовый картон		0,96
Вода (слой толщиной 0,1 мм и более)		0,95
Смоченная металлическая поверхность		0,98
Кирпич красный шероховатый		0,88 – 0,93
Лак черный матовый	40 – 100	0,96 – 0,98
Лак белый	40 – 100	0,8 – 0,95
Резина мягкая серая шероховатая		0,86
Сажа с жидким стеком	20 – 200	0,96
Сажа, нанесенная на твердую поверхность	50 – 1000	0,96
Снег	–	0,96
Стекло	250 – 1000	0,87 – 0,72
Угольная нить	1000 – 1400	0,53
Шеллак черно-матовый	75 – 150	0,91
Шлаки котельные	600 – 1200	0,76 – 0,70
Эмаль белая		0,9

 

 

Учебное издание

 

КУЗНЕЦОВ Владимир Никифорович, ОВСЯННИКОВ Виталий Васильевич,

АНИСИМОВ Александр Сергеевич, КОКШАРОВ Максим Валерьевич,

КРАЙНОВ Василий Васильевич