17.5.2.2.3.3. Универсальная формула площади теплопередающей поверхности то.
Вместо этих графиков в 1,стр. 117 рекомендуется использовать универсальную формулу
,
(15)
исключающей необходимость расчёта Δtср.прот, εΔt и Δtср, то–есть использования (6) – (8) и (10). Эта формула исключает надобность применения (5) и (6). Кроме того, исключается также неточность пользования графиками, а также неудобства пользования ими при машинных расчётах. Входящая в неё эффективность теплопередачи
.
(16)
17.5.2.2.4. Реальность процесса теплопередачи и её учёт
при проектных тепловых расчётах
Всегда реальны (то–есть работоспособны при любых значениях начальных и конечных температур сред) только две схемы тока сред в ТО – противоток и прямоток. При F→ ∞ при противотоке toк→ tвн, при прямотоке toк→ tвк. Каждая из множества всех остальных схем тока сред имеет свои индивидуальные границы реальности процесса теплопередачи. Рассмотрим универсальный метод их определения, пригодный для любых схем тока сред в ТО.
Границы реальности процесса находим из условия
F(15) (0, ∞) (17)
при параметрах A = 1/R (9) (0, ∞), (18)
Р (0, 1). (19)
Площадь F(15) = 0, если
=
0,
(20)
что справедливо только при Р = Рмин = 0.
Так как всегда числитель в (20)
2 + E[z – (A + 1)]> 0, (21)
то F(15) > 0 (то – есть реально), если знаменатель в (20)
2 – E[z + (A + 1)] также > 0. (22)
Из условия (22) при учёте (16) следует
Е < 2/[z + (A + 1)]. (23)
Подстановкой в (15) можно проверить, что при
Е = 2/[z + (A + 1)] (0, 1) (24)
искомая поверхность F= ∞. А это означает, что верхнее предельное значение тепловой эффективности теплопередающей поверхности Е, а именно
Емакс = 2/[z + (A + 1)] (0, 1). (25)
Таким образом, для любой схемы тока сред определены следующие границы реальности процесса теплопередачи
Е (0; 2/[z + (A + 1)]). (26)
Специфика схемы тока учитывается с помощью входящего в (11) индекса противоточности р (см., например, табл. 1 здесь для элементарных схем тока и табл. 11 в 1 для более сложных схем тока.
Отметим в заключение, что не учёт условий реальности процесса теплопередачи приводит к тому, что тепловой расчёт ТО не обеспечивает требуемого теплового потока Q и, следовательно, требуемых режимных параметров технической системы, при которых должен работать ТО.