45. Теплопередача через криволинейные однослойные и многослойные стенки.

Для криволинейных стенок произведение kF неразделимо и только для плоской стенки вследствие равенства F₁ = F_m,i = F₂ = F это произведение распадается на k и F. Тогда для плоской стенки выражение коэффициента теплопередачи запишется следующим образом;

Для криволинейных стенок коэффициент теплопередачи принято определять по тому же уравнению, что и для плоской стенки. В этом случае для криволинейных стенок расчетная поверхность теплопередачи определяется из выражения

У дельная линейная плотность теплового потока q_l для цилиндрической стенки в условиях теплопередачи является частным выражением основного уравнения

где — линейное термическое сопротивление;

( 2.71 )

В технических расчетах чаще всего приходится решать проблему двух видов: уменьшение тепловых потерь (изоляция поверхности теплообмена) и увеличение количества передаваемого тепла (интенсификация теплопередачи).

46-47. Оптимизация процессов теплопередачи. Способы интенсификации теплопередачи.

Из выражения ( ) следует, что чем больше q, тем больше тепловой поток, т. е. задача интенсификации теплообмена, сводится к увеличению удельного теплосъема. Увеличить q можно путем повышения ∆t и k. Увеличение ∆t может быть связано с изменением технологии процесса, что не всегда возможно; кроме того, увеличение ∆t всегда влечет возрастание энергетических затрат и повышение q в этих условиях в каждом конкретном случае решается на основе технико-экономических расчетов. Увеличить k можно за счет повышения коэффициентов теплоотдачи. При этом, как уже говорилось, при большом различии α₁ и α₂ коэффициент теплопередачи всегда меньше минимального α. Таким образом, увеличить k и интенсифицировать теплообмен можно двумя путями: при α₁ << α₂ или α₂ << α₁ — повышением меньшего коэффициента теплоотдачи; при α₁ ≈ α₂ — повышением обоих коэффициентов или любого из них.

Помимо увеличения коэффициентов теплоотдачи интенсифицировать процесс теплопередачи можно за счет оребрения поверхности теплоотдачи. Оребряется та поверхность, со стороны которой α меньше; теоретическим пределом оребрения является равенство термических сопротивлений теплоотдачи 1/( α₁F₁) = 1/(α₂F₂) в итоге увеличивается произведение kF и повышается Q.