65,457 matches
-
vedere al schimbului de căldură. În cazul schimbătoarelor de căldură recuperative în care cele două medii între care se transmite căldura sunt fluide (cazul obișnuit), calculul căldurii transmise se bazează pe o relație de bilanț. Deoarece schimbătoarele se pot izola termic bine, pierderile pot fi considerate foarte mici, ca urmare se consideră că căldura cedată de fluidul cald este egală cu cea care transmisă prin peretele despărțitor și este egală cu cea primită de fluidul rece. Metoda LMTD () este metoda clasică
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
de temperatură" formula 1. Se obișnuiește să se noteze cu 1 fluidul cald, iar cu 2 fluidul rece. Intrările sunt notate cu ′ (prim), iar ieșirile cu ″ (secund). Cu aceste convenții, temperatura fluidului cald la ieșirea din schimbător este notată formula 2. Fluxul termic cedat de fluidul cald este: cel primit de fluidul rece este: iar cel transmis: Primele două relații stabilesc legături între natura, debitele și temperaturile celor două fluide, iar a treia permite dimensionarea suprafeței formula 6 necesară transferului termic. În relațiile de
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
notată formula 2. Fluxul termic cedat de fluidul cald este: cel primit de fluidul rece este: iar cel transmis: Primele două relații stabilesc legături între natura, debitele și temperaturile celor două fluide, iar a treia permite dimensionarea suprafeței formula 6 necesară transferului termic. În relațiile de mai sus: Valoarea produsului formula 7 se poate calcula din relația generală: unde rezistența termică a peretelui se calculează cu relațiile: În relațiile de mai sus: Deoarece de obicei grosimea țevilor este relativ mică față de diametrul lor, suprafața
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
transmis: Primele două relații stabilesc legături între natura, debitele și temperaturile celor două fluide, iar a treia permite dimensionarea suprafeței formula 6 necesară transferului termic. În relațiile de mai sus: Valoarea produsului formula 7 se poate calcula din relația generală: unde rezistența termică a peretelui se calculează cu relațiile: În relațiile de mai sus: Deoarece de obicei grosimea țevilor este relativ mică față de diametrul lor, suprafața de schimb de căldură calculată pe suprafața exterioară a țevilor nu diferă mult de cea calculată pe
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
mult de cea calculată pe interiorul lor. Cu foarte rare excepții, aceste suprafețe sunt considerate egale, ca urmare suprafața de schimb de căldură este calculată ca și când ar fi plană, caz în care formula 11. Relația pentru calculul coeficientul global de transfer termic se simplifică la: Diferența medie logaritmică de temperatură depinde de tipul curgerii. Intuitiv, cel mai simplu schimbător de căldură este cel cunoscut drept „țeavă în țeavă”, prezentat în prima figură a articolului. Peretele despărțitor dintre fluide este țeava interioară. În
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
este nevoie să se stabilească relații pentru diferența medie logaritmică de temperatură sau coeficienți de corecție față de curgerea în contracurent. Metoda ε-NTU (), cunoscută în bibliografia română ca metoda ε-NTC ("Număr de unități de Transfer de Căldură"), respectiv ca metoda eficienței termice, a fost propusă prima dată în 1955 de către Kays și London ca o metodă de a determina parametrii de funcționare a schimbătoarelor de căldură deja construite, pe baza comparării posibilităților lor. Ulterior ecuațiile eficienței au fost completate pentru schimbătoare de
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
eficienței au fost completate pentru schimbătoare de căldură în echicurent și contracurent inclusiv pentru cazul în care fluidele curg cu viteze relativ mari. În acest caz, modificările care intervin în energia cinetică a fluidelor au un efect semnificativ asupra câmpurilor termice. S-a stabilit că eficiența depinde de mărimile adimensionale care compară fluxul termic prin perete cu fluxurile termice maxime posibil pe părțile caldă, respectiv rece, și de patru mărimi adimensionale care descriu influența distribuției energiei cinetice pe părțile caldă, respectiv
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
pentru cazul în care fluidele curg cu viteze relativ mari. În acest caz, modificările care intervin în energia cinetică a fluidelor au un efect semnificativ asupra câmpurilor termice. S-a stabilit că eficiența depinde de mărimile adimensionale care compară fluxul termic prin perete cu fluxurile termice maxime posibil pe părțile caldă, respectiv rece, și de patru mărimi adimensionale care descriu influența distribuției energiei cinetice pe părțile caldă, respectiv rece a schimbătorului. Eficiența schimbătoarelor de căldură poate fi calculată cu relații de
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
curg cu viteze relativ mari. În acest caz, modificările care intervin în energia cinetică a fluidelor au un efect semnificativ asupra câmpurilor termice. S-a stabilit că eficiența depinde de mărimile adimensionale care compară fluxul termic prin perete cu fluxurile termice maxime posibil pe părțile caldă, respectiv rece, și de patru mărimi adimensionale care descriu influența distribuției energiei cinetice pe părțile caldă, respectiv rece a schimbătorului. Eficiența schimbătoarelor de căldură poate fi calculată cu relații de forma formula 19 adaptate pentru fiecare
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
schimbătorului, raportată la fluidul cald, formula 24 este eficiența schimbătorului, raportată la fluidul rece, formula 25 este numărul de unități de transfer raportate la fluidul cald, formula 26 este numărul de unități de transfer raportate la fluidul rece, formula 27 este raportul fluxurilor capacităților termice ale fluidelor, raportat la fluidul rece, formula 28 este raportul fluxurilor capacităților termice ale fluidelor, raportat la fluidul cald. Relațiile de mai sus permit, bineînțeles, nu numai „verificarea eficienței”, adică determinarea parametrilor de funcționare posibili pentru un schimbător de căldură deja
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
rece, formula 25 este numărul de unități de transfer raportate la fluidul cald, formula 26 este numărul de unități de transfer raportate la fluidul rece, formula 27 este raportul fluxurilor capacităților termice ale fluidelor, raportat la fluidul rece, formula 28 este raportul fluxurilor capacităților termice ale fluidelor, raportat la fluidul cald. Relațiile de mai sus permit, bineînțeles, nu numai „verificarea eficienței”, adică determinarea parametrilor de funcționare posibili pentru un schimbător de căldură deja construit, ci și dimensionarea sa la proiectare. La calculul numeric, unde geometriile
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
soluția se obține rapid, în mult mai puține iterații. Se folosesc în cazurile când coeficientul de convecție pe partea unuia din fluide este mult mai mic decât cel de pe partea celuilalt fluid, caz în care îmbunătățirea coeficientului global de transfer termic se poate obține prin mărirea ("extinderea") suprafeței de contact cu fluidul care are coeficientul de convecție mai mic. Suprafețele extinse sunt recomandate pentru răcitoarele de ulei (pe partea uleiului), radiatoare pentru autovehicule, alte tipuri de răcitoare, condensatoare pentru instalații de
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
pentru instalații de climatizare (la toate pe partea aerului). Părțile care extind suprafețele, numite curent "nervuri", se obțin prin extrudare, sau se lipesc pe suprafața de bază prin brazare în cuptoare cu vid. În aceleași cuptoare se execută și tratamentele termice complementare: de durificare, călire, recoacere etc. Calculul schimbului de căldură printr-o suprafață nervurată se face la fel ca printr-o suprafață nenervurată, însă folosind un coeficient de schimb de căldură echivalent, dat de relația: unde: formula 30 sunt suprafața de
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
nervurilor se obține prin integrare de-a lungul nervurii și este dat de relația: unde: unde: formula 36 este înălțimea relativă a nervurii, unde coeficientul de ponderare formula 37 depinde de forma nervurii, expresiile sale găsindu-se în bibliografie, formula 38 este conductivitatea termică a materialului nervurii, formula 39 este grosimea nervurii. În general, pentru nervuri corect proiectate, cu grosime corespunzătoare, randamentul nervurii depășește 85%, deci nervurarea mărește efectiv suprafața de schimb de căldură. Schimbătoarele de tip regenerativ, cunoscute și sub numele de "recuperatoare intermitente
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
nervurii. În general, pentru nervuri corect proiectate, cu grosime corespunzătoare, randamentul nervurii depășește 85%, deci nervurarea mărește efectiv suprafața de schimb de căldură. Schimbătoarele de tip regenerativ, cunoscute și sub numele de "recuperatoare intermitente", sunt caracterizate prin faptul că transferul termic de la fluidul cald spre fluidul rece se face prin intermediul unei "umpluturi", care este încălzită periodic de fluidul cald, iar apoi cedează căldura primită fluidului rece. Uzual umplutura este din materiale ceramice sau din materiale metalice, de obicei oțel. Curgerea fluidelor
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
și sulfuric (HSO). Pentru evitarea coroziunii, în această zonă se poate folosi o umplutură ceramică sau din sticlă. Deși fenomenele din schimbătoarele de căldură sunt variabile în timp (nestaționare), valorile parametrilor oscilează în jurul unor valori medii. În practică, la calculul termic al regeneratoarelor se folosesc aceleași relații ca și în cazul recuperatoarelor, folosind valorile medii ale parametrilor și introducând eventual unele corecții corespunzătoare regimurilor nestaționare, corecții care se scot din nomograme care apar în lucrările de specialitate. În comparație cu recuperatoarele, regeneratoarele oferă
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
poate fi optimizată astfel încât căderea de presiune să fie aceeași în toate zonele, iar prin aceasta se evită drumuri preferențiale ale fluidelor. Spălarea alternativă a suprafeței ajută la curățirea ei și împiedică colmatarea și coroziunea. La gaze, coeficienții de transfer termic gaz-perete sunt mult mai mici decât la lichide, ceea ce necesită suprafețe de schimb de căldură mai mari. Porozitatea mare a umpluturii și suprafața de schimb de căldură mare oferită le fac ideale pentru schimbătoarele gaz-gaz. Principalul dezavantaj al regeneratoarelor este
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
De aceea regeneratoarele pot fi folosite doar acolo unde amestecul fluidelor este acceptabil, de exemplu amestecul gazelor de ardere cu aerul. Acest tip de schimbătoare de căldură se folosesc la climatizări (umidificare), la condensarea vaporilor și la răcirea apei. Transferul termic poate avea loc între lichid-lichid (amestecătoare), vapori-lichid (degazoare, acumulatoare, condensatoare), lichid-gaz (scrubere, turnuri de răcire), gaz-gaz (amestecătoare). Condensatoarele prin amestec pentru turbine realizează condensarea aburului prin amestecarea lui cu apă de răcire, introdusă sub forma unor dușuri. Aceste condensatoare au
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
fenomenelor de transfer de căldură și de masă, turnurile de răcire sunt considerate un domeniu aparte față de schimbătoarele de căldură obișnuite. La curgerea fluidelor prin schimbătoarele de căldură apar pierderi (căderi) de presiune determinate de frecarea cu suprafața de transfer termic ("pierderi prin frecare"), respectiv de depășirea obstacolelor locale ("pierderi locale"). Aceste căderi de presiune trebuie acoperite de pompele sau ventilatoarele care asigură circulația acestor fluide prin schimbător. La proiectare pierderile prin frecare se pot calcula cu relația: iar cele locale
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
vehiculează fluidele se poate determina cunoscând căderea de presiune formula 53, debitul volumic formula 54 și randamentul pompei/ventilatorului formula 55: În caz că pompele sau ventilatoarele nu fac față, debitul, respectiv viteza fluidelor vor fi mai mici, ceea ce afectează coeficienții de convecție, respectiv performanțele termice ale schimbătorului. Puterea consumată de aceste pompe sau ventilatoare este unul dintre criteriile de performanță ale schimbătoarelor de căldură. Unele organe ale ființelor vii se comportă ca niște schimbătoare de căldură. De exemplu, plămânii oamenilor, având o suprafață a alveolelor
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]
-
material prefabricat ușor, fiind utilizat în construcții, pentru a întări structura, izolare, este rezistent la foc și mucegai. BCA-ul se produce sub formă de blocuri, panouri de pereți, podea și panourile pentru acoperiș, și buiandrugi. Fiind un bun izolator termic, pentru materiale pe bază de beton, se folosește în construcții, atât în interior cât și în exterior. Pe lângă capacitatea de izolare, un alt avantaj al BCA-ului în construcții este ușurința în folosire, deoarece materialul poate fi șlefuit și tăiat
Beton celular autoclavizat () [Corola-website/Science/318745_a_320074]
-
mediului și costurile de construcție. Betonul celular autoclavizat este obținut dintr-un amestec de nisip, ciment, var, ghips, apă și un agent de expandare, care îi coferă structura poroasă. După prima fază de fabricație, BCA-ul este supus unui tratament termic în autoclavă, la presiune și temperatură ridicate. Acest material de construcție a fost perfecționat în anii 1920 de către Dr. Johan Eriksson Axel, în colaborare cu profesorul Henrik Kreuger de la Institutul Regal de Tehnologie din Stockholm, Suedia. Aceasta a intrat în
Beton celular autoclavizat () [Corola-website/Science/318745_a_320074]
-
urmelor de impurități. Rubinele au culoarea caracteristică roșu aprins și calitățile de laseri datorită urmelor de crom. Safirele apar în diferite culori datorită diferitelor altor impurități, cum ar fi fierul și titanul. AlO este izolator electric, însă are o conductivitate termică relativ mare (30 WmK) pentru un material ceramic. Oxidul de aluminiu este complet insolubil în apă. În forma sa cristalină comună numită corindon sau α-oxid de aluminiu, duritatea sa îl face corespunzător pentru a fi utilizat ca abraziv și material
Oxid de aluminiu () [Corola-website/Science/318764_a_320093]
-
s-ar putea găsi aplicații ale acestuia în majoritatea domeniilor și activităților umane. Pentru că absoarbe complet radiațiile infrarosii, el va permite construirea unor clădiri sau incinte care să permita accesul luminii solare în interiorul lor, fără a tolera însă și schimbările termice. Inserarea unui strat de aerogel în pereții exteriori ai caselor și în compoziția geamurilor ferestrelor, ne va scăpa atât de căldura toridă a verii și de frigul sezonului rece, cât și de la aparatura electrocasnică mare consumatoare de energie electrică, așa cum
Aerogel () [Corola-website/Science/318802_a_320131]
-
părți mercur la un milion părți apă, la doar 0.04 părți mercur pentru un milion părți de apă, o agresivitate similară prezintă aerogelul și în cazul mediilor încărcate cu plumb, |cadmiu și sulf. NASA folosește deja aerogelul pentru izolarea termică a costumelor astronauților, un strat de 18 mm din material asigurând protecția împotriva frigului la temperaturi de până la minus 150 grade Celsius. Un material absolut fantastic, acesta este aerogelul, un strat de numai 8 mm poate asigura supraviețuirea în fața exploziei
Aerogel () [Corola-website/Science/318802_a_320131]