Вдоль поверхности теплообмена температурный напор изменяется по экспоненциальному закону. Формулу часто записывают в следующем виде:
(5.3)
где Δtб – большая разность температур;
Δtм – меньшая разность температур.
Формула (5.3) может быть использована как при прямотоке, так и при противотоке. Полученная средняя разность температур называется среднелогарифмическим температурным напором.
В тех случаях, когда температура теплоносителей вдоль поверхности теплообмена изменяется незначительно, среднюю разность температур можно вычислить как среднюю арифметическую из крайних напоров:
. (5.4)
Так как значения среднеарифметического температурного напора всегда больше среднелогарифмического напора, то температурную разность можно вычислять с достаточной точностью по формуле (5.4) при Δtб/Δtм<2.
При расчете средней температурной разности для сложных схем движения теплоносителей поступают следующим образом:
1) определяют температурный напор по формуле (5.3):
;
2) вычисляют вспомогательные величины Р и R по формулам
; (5.5)
. (5.6)
Из формул (5.5) и (5.6) следует, что всегда Р <1. Значение R может быть и больше, и меньше единицы в зависимости от соотношения теплоемкостей массовых расходов теплоносителей С1 и С2. По значениям Р и R из вспомогательного графика берется поправка Тогда, для теплообменника с перекрестным током и сложных схемами включения температурный напор найдется как
(5.7)