24. . Dt s - Dt v t = - Keskmine temperatuuride vahe: ln s K Dt Dt v 25. Päri- ja vastuvoolu soojusvahetid, nende võrdlus - Keskkondade lõpptemperatuurid pärivoolu korral: 1 t1II = 1 - (1 - 2 ) C ja t 2 = 2 - (1 - 2 ) C II 2 - 1+ 1 1 2 1- kus Z = 1 1+ 2
Et kraan 6 suleti kohe, siis suureneb ka gaasi rõhk seni, kuni gaasi temperatuur on võrdsustunud toatemperatuuriga ning saavutab väärtuse p3 (manomeetri näit h2). Viimase protsessi tulemusena muutub ka gaasi ruumala vedeliku liikumise tõttu manomeetris. Selle võib jätta aga arvestamata, sest pudeli mõõtmed on palju suuremad manomeetri toru mõõtmetest. Algoleku ja uue lõppoleku parameetrid rahuldavad Boyle´i-Mariotte´i seadust, kuna nii alg- kui lõpptemperatuurid võrduvad toatemperatuuriga. Seega p1V1=p3V2. (2) Ruumala V2 võrdub anuma ja anumat manomeetriga ühendava toru koguruumalaga, kuid on tundmatu, sest osa gaasist voolas kraani avamisel pudelist välja. Need suurused on aga elimineeritavad järgmisel viisil. Tõstes avaldise (2) astmesse ja jagades tulemuse avaldisega (1), saadakse: p1 p3 = . (3) p1 p2
t = s - Keskmine temperatuuride vahe: t ln s K t v Kus indeks s tähistab suurimat ja indeks v väikseimat temperatuuride vahet soojuskandjate vahel soojusvaheti otstel. See valem kehtib nii päri- kui ka vastuvoolu skeemi korral. 23. Päri- ja vastuvoolu soojusvahetid, nende võrdlus - Keskkondade lõpptemperatuurid pärivoolu korral: I C1 t1II = t1I - (t1I - t 2I )Z °C ja t 2 = t 2 - (t1 - t 2 ) Z °C II I I C2 k*F C1 - 1+ C1 C2 1- e kus Z = C1 1+ C2
Enne arvutuste teostamist tuleb tutvuda kesttorusoojusvaheti ehitusega ja tööpõhimõttega (vt. loengumaterjale). Töö- ja arvutuskäik 1. Sissejuhatus Esitada töö eesmärk ning kirjeldada aparaadi tööd koos tähtsamate parameetritega. 2. Temperatuuride graafik ja keskmine logaritmiline temperatuuride vahe Enne temperatuuride graafiku (joonis 1) koostamist tuleb kindlaks teha mõlema keskkonna alg- ja lõpptemperatuurid. Toote (kuuma vee) puhul on teada nii alg- kui lõpptemperatuur (t1, t2). Auru temperatuur on aga protsessis konstantne (ta). Juhul kui on antud ainult auru rõhk (pa), siis tuleb temperatuur leida aurutabelist. Näide. Oletame, et sekundaarauru rõhk pa = 0,39 ata. Sellele vastab temperatuur ta = 75 °C. Keskmine logaritmiline temperatuuride vahe kütteauru ja vee vahel: t 2 - t1 t = ta - t1 ; °C ln ta - t 2 Joonis 1
11. Miks eelistatakse praktikas vastuvoolulisi soojusvaheteid? Vastuvool on eelistatav, sest liikumapanev jõud on ühtlasem (kogu küttepinna ulatuses on Δt ühtlasem), saab rohkem kuumutada/jahutada. Saab agensi kulu kokku hoida. 12. Soojusvaheti töö temperatuuride graafiku koostamiseks on vaja teada keskkondade alg- ja lõpptemperatuure. Kuidas neid määrata / leida? Esitada 1 näide toote ja 1 näide agensi kohta. Toote alg- ja lõpptemperatuurid on tavaliselt teada, määratletud muudatuste ja juhenditega. Toote näide – jogurti hapendamistemperatuur on 43-45 °C, sest seal termofiilsed bakterid. Agensi näide – jäävesi. Agensi lõpptemperatuuri on võimalik arvutada. 13. Miks on regeneraatorite puhul liikumapanev jõud (Δt) üldjuhul konstantne ning keskmist leidma ei pea? Kuna toode on ise ühtlasi agens, nii palju kui üks soeneb, teine jahtub. Teda on eri pooltel samas koguses. 14