IMG$76

Przykład {3. Wyznaczyć powierzchnię współprądowego wymiennika ciepła zasilanego parz wilgotną o temperaturze 120°C. W wymienniku tym jest ogrzewana woda od temperatury 10°C do 90^DC w Ilości 1000 kg/h. Współczynnik przenikania ciepła wynosi k g 360 kcał/(m* • h • deg).

Ciepło pobrane przez Wodę w ciągu godziny (moc cieplna wymiennika)

Q — G_M.c_u.(t_t t_t)

Q = 1000-1(90-10) = 80 000 kcal/h

Rys. 61-Rozklad temperatury w wymienniku

Ciepło pobrane przez wodę jest równe ciepłu przenikającemu przez powierzchnię Wymiennika

| = FkAt    stąd    F = -^-

k At

Średnia logarytmiczna różnica temperatur

ln-

(120—10) —{120—90)

At = i-=61,7 deg

120-10 .

^2,3    120-90

a więc powierzchnia wymiennika wyniesie

= 3,6 m*

r =

■ 80000

360-61,7 ■

W układzie SI odpowiednie wielkości wynoszą

G_w - 0,278 kg/s

k = 360-1,163 = 420 W/<m* • deg) = 0,42 kW/Om* * deg) c_w = 4,187 kJ/(kg • deg)

Moc cieplna wymiennika wynosi

q = G_vc_vm;-ą

Q1 0,278 • 4,187 • (90-10) i 93 kJ/s = 93 kW Powierzchnia wymiennika ciepła

- «

Sposób obliczenia wartości średniej logarytmicznej różnicy temperatur ni* ulegnie zmianie

13,8 m'

A t» 61,7 deg 93 I _ -

0,42-61,7

Rozdział VIII

RUCH CIECZY ELASTYCZNE)

59. Przepływ cieczy elastycznej. W dotychczasowych rozważaniach na temat zachowania się czynnika termodynamicznego w zmiennych warunkach temperatur i ciśnień przy odprowadzaniu i doprowadzaniu ciepła przyjmowano, że czynnik pozostaje w spoczynku.

Obecnie rozpatrzone będzie zachowanie się czynnika, gdy jego cząsteczki są w ruchu. Najważniejszy jest przypadek, gdy ciecz elastyczna przepływa przez kanał, który może się zwężać lub rozszerzać; jest to przypadek technicznie ważny.

Przy dużych różnicach ciśnień podczas przepływu i wypływu cieczy elastycznej jej objętość właściwa podlega takim zmianom, że nie można zastosować równań właściwych dla cieczy nieściśliwych, a należy sięgnąć do związków specjalnych, uwzględniających tę zmianę objętości podczas spadku ciśnienia przy'wypływie.

Do uwzględnianych dotąd parametrów stanu czynnika przybywa nowy, a mianowicie prędkość cząsteczek cieczy elastycznej i jej kierunek.

Stan czynnika rozpatrywany poza tym będzie pod warunkiem, że przepływ cieczy jest ustalony (stacjonarny), tzn. że prędkość w każdym miejscu nie ulega zmianie w czasie co do swej wielkości i kierunku.

Doświadczalnie wykazano, że w istocie ruch nie jest ustalony, czyli to cząsteczki czynnika mają prędkości zmienne w czasie co do kierunku i prędkości, ruch więc rzeczywisty cieczy nie jest ruchem ustalonym, jednak będzie on traktowany jako ustalony z tym, że wprowadzone zostaje pojęcie prędkości średniej, która będzie zastępowała te różnie skierowane i różnej wielkości prędkości rzeczywiste. Przyjmuje się, żo ilość przepływającej cieczy przez dany przekrój kanału przy średni

163