Теплопередача при переменных температурах теплоносителя

Процессы теплопередачи при постоянных температурах (как в случае плоской, так и цилиндрической стенок) распространены очень мало. Наиболее часто теплопередача протекает при переменных температурах теплоносителей.

Температуры теплоносителей обычно изменяются вдоль поверхности F разделяющей их стенки. При этом температуры теплоносителей могут оставаться постоянными во времени и выражаться зависимостью t=f(F), что характеризует установившиеся процессы теплообмена.

При неустановившихся процессах теплообмена возможны два случая:

температуры в каждой точке поверхности стенки изменяются только во времени, тогда t = φ(τ), такой случай возможен, например, при обогреве хорошо перемешиваемой жидкости через стенку насыщенным водяным паром, температуры теплоносителей изменяются и во времени и вдоль поверхности теплообмена t = φ^l(τ, F).

Теплопередача при переменных температурах зависит от направления движения теплоносителей. Возможны следующие варианты направления движения жидкостей друг относительно друга вдоль разделяющей их стенки:

1. параллельный ток, или прямоток (см. рисунок 4.12,а);

2. противоток (см. рисунок 4.12,6);

3. перекрестный ток (см. рисунок 4.12,в);

4. смешанный ток (простой (см. рисунок 4.12,г) и многократный (см. рисунок 4.12,д)).

Движущая сила процессов теплопередачи при переменных температурах изменяется в зависимости от вида взаимного направления движения теплоносителей. Поэтому выражение средней движущей силы (∆_ср ) в общем уравнении теплопередачи также будет зависеть от относительного направления движения теплоносителей и характера организации процесса теплопередачи (непрерывный или периодический).