Предположим, что структура потока в трубном пространстве с достаточной степенью точности воспроизводится ЯМ. Составив уравнения материального баланса для ячеечной модели, получим следующую систему уравнений:
1-я ячейка
(4)
……………………………………….
i-я ячейка
……………………………………….
n-я ячейка
Ячеечная модель с рециркуляцией
Если учесть обратное перемешивание потока в трубном пространстве, то ЯМ преобразится в ЯМР.
………………….……………………………………….
(5)
………………………………………………………….
.
Система уравнений (4) или (5) является основой для моделирования процесса теплообмена.
Диффузионная модель
Для стационарных условий теплопередачи уравнение диффузионной модели запишется следующим образом:
, (6)
где Dl– коэффициент продольного перемешивания в потоке теплоносителя.
Решение уравнения (6) имеет вид
(7)
где
. (8)
Константы можно найти из граничных условий
при и при , (9)
где L – длина теплообменника. В результате получим систему уравнений, решение которой позволит определять изменение температуры теплоносителя по длине теплообменника,
; . (10)
Учебное издание
МОШЕВ Евгений Рудольфович
Моделирование
химико-технологических процессов
Учебное пособие
Редактор и корректор И.Н. Жеганина
Подписано в печать 18.05.06. Формат 60´90/16.
Набор компьютерный. Усл. печ. л. 6,125. Уч.-изд. л. 7,0.
Тираж 100. Заказ 60/2006
Редакционно-издательский отдел
Пермского государственного технического университета.
Адрес: 614600, Пермь, Комсомольский пр., 29
Отпечатано в Отделе электронных издательских систем ОЦНИТ
Пермского государственного технического университета.
Адрес: 614600, Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113.