МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР ПОВЕРХНОСТИ ТЕПЛООБМЕНА

Для тех случаев, когда известно распределение теплового потока по поверхности теплообмена, расчет температуры поверхности можно вести по формулам (2-29), (2-33), (2-47), (2-57). Однако в большинст­ве практических случаев удобнее представить расчетные формулы в другом виде.

Для плоской стенки из уравнений

; (а)

; (б)

; (в)

можно получить

. (г)

из совместного решения (а) и (б) выразить

(Д)

Решив совместно уравнения (г) и (д) относительно неизвестной температуры t_c1 или t_c2, получим:

; (19-39)

; (19-40)

Полученные формулы справедливы для расчета температур и на многослойной поверхности теплообмена. В этом случае для плоских стенок в формулы (19-39) и (19-40) подставляются d—полная толщина многослойной стенки и l— эквивалентный коэффициент теплопро­водности многослойной стенки. Если тепловым сопротивлением стенки d/l можно пренебречь (d—>0 или l—>¥), то формулы (19-39) и. (19-40) принимают вид:

(19-41)

Для стенок с любым термическим сопротивлением расчет по фор­муле (19-40) даст среднюю температуру стенки.

Для тонких цилиндрических стенок (d₁/d₂<2) справедливы соот­ношения

; ; ,

где F₁ — поверхность со стороны первичного теплоносителя; F_cp—сред­няя поверхность стенки, равная (F₁+F₂)/2, F₂—поверхность со сторо­ны вторичного теплоносителя.

Аналогично, как и для плоской стенки, найдем:

; (19-42)

; (19-43)

Если стенка многослойная, то в формулах (19-42) и (19-43), под­ставляет d— полную толщину стенки и l— эквивалентный коэффици­ент теплопроводности.

В общем случае расчет температуры на поверхности цилиндриче­ской стенки ведут по следующим формулам:

; (19-44)

; (19-45)

Если стенка трубы многослойная, то вместо l нужно подставлять в формулы (19-44) и (19-45) эквивалентный коэффициент теплопро­водности; F₁, F₂—соответственно поверхности, непосредственно сопри­касающиеся с теплоносителями.