Каким образом можно определить площадь поверхности нагрева водоводяного теплообменника, который работает по принципу

Для определения площади поверхности нагрева водоводяного теплообменника, работающего по принципу противотока, мы можем использовать формулу для расчета теплопередачи. Формула имеет вид:

\[Q = k \cdot A \cdot \Delta T\]

где:
- \(Q\) - количество тепла, переданного через поверхность теплообменника (в нашем случае это будет количество тепла, переданного от нагревающей воды к нагреваемой воде)
- \(k\) - коэффициент теплопередачи
- \(A\) - площадь поверхности нагрева теплообменника
- \(\Delta T\) - разность температур между нагревающей и нагреваемой водой

Имея известные данные, мы можем использовать эту формулу для расчета площади поверхности нагрева. Давайте выполним пошаговое решение:

1. Рассчитаем разность температур \(\Delta T\):
\(\Delta T = t"_1 - t""_1 = 97 - 63 = 34 ℃\)

2. Подставим значения в формулу и решим ее относительно площади \(A\):
\(Q = k \cdot A \cdot \Delta T\)
\(A = \frac{Q} {k \cdot \Delta T}\)

3. Рассчитаем количество переданного тепла \(Q\):
Массовый расход нагреваемой воды: \(w_2 = 5\) кг/с
Теплообмен происходит за время \(dt = 1\) секунда, поэтому \(dt = 1\) сек
\(Q = w_2 \cdot c \cdot \Delta T\)
где \(c\) - удельная теплоемкость воды (примем \(c = 4,186\) кДж/(кг·℃))

Подставим значения:
\(Q = 5 \cdot 4.186 \cdot 34 = 708.31\) кДж

4. Подставим значения \(Q\), \(k\) и \(\Delta T\) в формулу для площади \(A\):
\(A = \frac{708.31} {1.1 \cdot 34} \approx 19.97\) м²

Таким образом, площадь поверхности нагрева водоводяного теплообменника составляет примерно 19.97 м².