1. Obliczenia.

a) ciepło oddawane ( str masy ciepły) :

$$Q_{\text{odd}} = \dot{m}*C_{p}*\left( T_{5} - T_{1} \right) = 0,0556*4,19*\left( 49,9 - 42,1 \right) = 1,82\ kW$$

b) ciepło pobierane (str masy zimny ) :

$$Q_{\text{pob}} = \dot{m}*C_{p}*\left( T_{5} - T_{1} \right) = 0,0111*4,19*\left( 44,5 - 15 \right) = 1,37\ kW$$

c) straty ciepła :

Q_str = Q_odd − Q_pob = 1, 82 kW − 1, 37 kW = 0, 45 KW

d) różnica temperatur na początku wymiennika :

θ_p = T_5 Cieply − T_5 Zimny = 49, 9 − 44, 5 = 5, 4 

e) różnica temperatur na końcu wymiennika :

θ_k = T_1 Cieply − T_1 Zimny = 42, 1 − 15 = 27, 1 

f) średnia logarytmiczna różnica temperatur :

$$\theta_{m} = \frac{\theta_{p} - \theta_{k}}{ln\left( \frac{\theta_{p}}{\theta_{k}} \right)} = \frac{5,4 - 27,1}{\ln\frac{5,4}{27,1}} = 13,45\ K$$

g) z równanie Pecleta mamy :

$$kl = \frac{Q_{\text{odd}}}{\pi*L*\theta_{m}}*1000 = \frac{1,82}{3,14*6*13,45}*1000 = 7,16\ W/mK$$

2. Tabele.

		1	2	3	4	5
Str masy H2O gorący	Temperatury
kg/h	kg/s	°C	°C	°C	°C	°C
200	0,0556	42,1	44,4	46,6	49	49,9
		39	42,4	45,2	48,1	49,8
		36,3	39,8	43,7	47,3	49,7
		35	38,4	42,7	46,5	49,5
		34	37,2	41,7	46,2	49,3
		32,2	36	40,8	45,8	50
		31,2	35	40	45,4	50
		30,3	34,2	39	44,8	50,5
		29,3	33,7	38,3	44,6	50,7
		28,6	33	37,5	43,5	48,8
		27,9	31,7	36,6	43,2	49,3
		27,2	30,9	36	42,7	49,3
		26,8	30,5	35,5	42,7	49,7
		26,5	30,1	35,4	42,3	49,5
		25,7	29,5	34,9	42,1	49,7

		1	2	3	4	5
Str masy H2O zimny	Temperatury
kg/h	kg/s	°C	°C	°C	°C	°C
40	0,0111	15	23,2	33,2	39,7	44,5
70	0,0194	15	22	31	37,5	43
100	0,0278	14,9	20,5	29	35,3	40,5
120	0,0333	14,7	20	28	33,6	39,1
140	0,0389	14,5	19,5	26,7	33	37,9
170	0,0472	14,4	18,5	25,4	31,2	36,3
200	0,0556	14,4	18	24,6	30	35,4
230	0,0639	14,4	17,6	23,7	28,8	34,5
250	0,0694	14,4	17,2	22,8	27,8	33,5
270	0,0750	14,4	16,8	22,2	27,2	32,7
300	0,0833	14,4	16,5	21,2	26,2	31,3
320	0,0889	14,3	16,2	20,7	25,5	30,2
350	0,0972	14,3	15,9	20	24,8	29,5
370	0,1028	14,3	15,8	19,8	24,5	29,2
400	0,1111	14,4	15,8	19,5	23,7	28,4

Tabele pomiarowe.

Qodd	Qpob	Qstr	Θp	Θk	Θm	kl	t
kW	kW	kW	K	K	K	W/mK	s
1,82	1,37	0,44	5,40	27,10	13,45	7,16	0
2,51	2,28	0,23	6,80	24,00	13,64	9,78	240
3,12	2,98	0,14	9,20	21,40	14,45	11,45	480
3,38	3,41	0,03	10,40	20,30	14,80	12,10	720
3,56	3,81	0,25	11,40	19,50	15,09	12,52	960
4,14	4,33	0,19	13,70	17,80	15,66	14,04	1200
4,38	4,89	0,51	14,60	16,80	15,67	14,81	1440
4,70	5,38	0,68	16,00	15,90	15,95	15,64	1680
4,98	5,56	0,58	17,20	14,90	16,02	16,49	1920
4,70	5,75	1,05	16,10	14,20	15,13	16,49	2160
4,98	5,90	0,92	18,00	13,50	15,64	16,89	2400
5,14	5,92	0,78	19,10	12,90	15,80	17,28	2640
5,33	6,19	0,86	20,20	12,50	16,04	17,63	2880
5,35	6,42	1,06	20,30	12,20	15,91	17,85	3120
5,59	6,52	0,93	21,30	11,30	15,78	18,79	3360

Tabela obliczeniowa.

t0	p0	φ0	Cp	L
°C	hPa	%	kj/kg	m
19,5	1005,5	48	4,19	6

Tabela z wartościami wybranych stałych.

3. Wykresy.

4. Wnioski.

W przeprowadzanym przez nas ćwiczeniu badaliśmy jak zmienia się temperatura w danych przekrojach wymiennika przeciwprądowego. Wymiennik przeciwprądowy w najprostszym sformułowaniu to 2 rury położone blisko siebie (ukształtowane w odpowiedni sposób), w których ciecz płynie w przeciwnych kierunkach.
Do pierwszej rury doprowadzana jest ciepła woda, a do drugiej – zimna. Mierząc temperaturę w danych punktach pomiarowych obu rur możemy sporządzić charakterystykę temperatury od położenia (odległości) punktów pomiarowych. Dla tego typu wymiennika charakterystyka ta wygląda następująco :

Analizując otrzymane wcześniej wykresy, możemy stwierdzić, iż ćwiczenie w pewnym stopniu zostało wykonane poprawnie. Wyjątek stanowi wykres strat ciepła w funkcji strumienia masy.
W tym wykresie wiele punktów odbiegało od pożądanego przebiegu i musiały zostać odrzucone ( dlatego jest tylko kilka punktów na tym wykresie). Błąd ten mógł być spowodowany niedokładnością urządzeń, bądź też niepoprawnym odczytaniem wartości z czujników temperatury.
Taki typ wymiennika może być stosowany jako : wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła, pompa ciepła, system górny (dolny) do pomp ciepła, element wchodzący w skład kolektora słonecznego.