2014-02-13
2014
Движущей силой тепловых процессов является разность температур (тепловой напор). Чем больше 
, тем быстрее идет процесс теплообмена.
Скорость теплового процесса можно описать как
,
где к – коэффициент пропорциональности, R – сопротивление теплопередаче.
При расчете процессов теплообмена и тепловых аппаратов необходимо знать величину Δ t. Однако в процессе теплообмена температуры сред меняются, следовательно, изменяется и величина Δ t, которая зависит от направлений относительного движения теплоносителя и нагреваемого материала и их свойств.
Движение может быть прямоточным, когда потоки движутся в одинаковом направлении, и противоточным, когда потоки движутся в противоположных направлениях. В некоторых случаях движение потоков может быть перекрестным.
Характер изменения температур различных сред при прямоточном и противоточном движении вдоль поверхности теплообмена проследим на рисунке 5.2.
На рисунке показан характер изменения температур теплоносителей при различной организации движения их вдоль поверхности теплообмена F. Здесь 
и 
– температуры более нагретого потока, 
и 
– температуры менее нагретого потока. Первый теплоноситель охлаждается от до , а второй нагревается от до .
|
|
|
Прямоток Противоток
Рисунок 5.2 – Характер изменения температур теплоносителей при различной
организации движения их вдоль поверхности теплообмена F
Средний температурный напор 
при прямотоке и противотоке определяют как среднюю логарифмическую разность температур по формуле:
,
где 
– наибольшая разность температур между теплоносителями;
– наименьшая разность температур между теплоносителями.
Если температуры теплоносителей изменяются незначительно, когда 
, среднюю разность температур можно вычислять как среднюю арифметическую
,
при этом ошибка не превышает 4 %.
(а) – прямоток; (б) – противоток; (в) – перекрестный ток
Рисунок 5.2, а – Характер изменения температур теплоносителя и материала
в зависимости от организации их взаимного перемещения
При перекрестном потоке теплоносителей (рис. 5.2, а) относительно поверхности теплообмена для определения tт используют приведенную выше формулу с поправочным коэффициентом 
.
