¿Cómo determinar la ecuación del intercambiador de calor?

¿Cuál es la ecuación para determinar la temperatura de la superficie interior a lo largo de la longitud del intercambiador de calor de contraflujo?

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— sam
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Las ecuaciones de temperatura para un intercambiador de contracorriente son las mismas para un intercambiador de flujo paralelo siempre que el estado estacionario sea una suposición válida, por lo que el flujo debe estar completamente desarrollado y el perfil de temperatura debe estar completamente desarrollado. Para un elemento diferencial donde el flujo viaja a lo largo de tenemos la conservación del calor. Se conocen las propiedades de las sustancias y la geometría y analizamos solo los promedios a través de las secciones transversales de la tubería, es el perímetro, es el coeficiente de convección, calor específico del fluido a temperatura promedio, y flujo de masa promedio constante (desde el estado estable) , . $x$ $P$ $h$ $c_p$ $T_m$ $\dot{m}$

Q_{yo norte, pag yo pag mi} + Q_{yo norte, do o norte v} = Q_{o tu t}

$Q_{in,pipe}+Q_{in,conv} = Q_{out}$

\dot{metro} {do}_{pag} T_{metro} (X) + h PAG re X (T_{metro} (X) - T_{s} (X)) = \dot{metro} {do}_{pag} T_{metro} (X + re X)

$\dot{m} c_p T_m(x) + h P dx (T_m(x) - T_s(x)) = \dot{m} c_p T_m(x+dx)$

Por la definición de la derivada y algo de álgebra

\frac{\dot{metro} {do}_{pag}}{h PAG re X} \frac{re T_{metro} (X)}{re X} + T_{metro} (X) = T_{s} (X)

$\frac{\dot{m} c_p}{h P dx} \frac{dT_m(x)}{dx} + T_m(x) = T_s(x)$

Si tiene el perfil de temperatura media del fluido, puede evaluar esta expresión. La temperatura media a menudo se identifica con las temperaturas de entrada y salida y puede ser el caso de que necesite un conjunto de condiciones límite que describan la transferencia de calor del entorno al material de la tubería y luego al fluido. Si bien estos pueden ser de forma cerrada, pueden ser soluciones en serie.

— Orion Yeung
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