27.41 (Вариант 25) Определить поверхность нагрева стального рекуперативного воздушного теплообменника (толщина стенок δст=3 мм) при прямоточной и противоточной схемах движения теплоносителей, если объемный расход воздуха при нормальных условиях Vн, средний коэффициент теплоотдачи от воздуха к поверхности нагрева α1, от поверхности нагрева к воде α2=5000 Вт/(м²·К), начальные и конечные температуры воздуха и воды равны соответственно t′1, t″1, t′2 и t″2. Определить также расход воды G через теплообменник.

Изобразить график изменения температур теплоносителей для обеих схем при различных соотношениях их условных эквивалентов.

Указание: При решении задачи можно условно считать стенку плоской.

Таблица 1 – Исходные данные 

10-3Vн, м3α1, Вт/(м2·К)t′1, ºСt″1, ºСt′2, ºСt″2, ºС
405545023020100

Ответить на вопросы:

1. Какая схема движения теплоносителя выгоднее?

2. Покажите (из рассмотрения формулы), какими способами можно увеличить коэффициент теплопередачи.

3. При каких значениях d2/d1 (близких к единице или гораздо больших единицы) цилиндрическую стенку можно в расчетах заменить без больших погрешностей плоской стенкой?

Варианты задачи: 94, 09, 05, 16, 67, 00, 70, 09, 41, 42.

Методические указания: Рудобашта С.П., Бабичева Е.Л. Теплотехника РГАУ — МСХА имени К.А. Тимирязева

Все задачи из: