Преимущества противотока перед прямотоком в тепловых процессах

Ниже представлены ответы на вопросы из вашего теста, оформленные для удобного переписывания. Вопрос 15. Укажите преимущества противотока в тепловых процессах по сравнению с прямотоком? Правильный ответ: уменьшение теплообменной поверхности при равных условиях. Обоснование для тетради: При противотоке средняя движущая сила теплообмена (среднелогарифмическая разность температур \( \Delta t_{cp} \)) выше, чем при прямотоке. Согласно основному уравнению теплопередачи: \[ Q = k \cdot F \cdot \Delta t_{cp} \] где: \( Q \) — количество теплоты; \( k \) — коэффициент теплопередачи; \( F \) — площадь поверхности теплообмена. Так как при противотоке \( \Delta t_{cp} \) больше, то для передачи того же количества тепла \( Q \) требуется меньшая площадь поверхности \( F \). Это позволяет делать теплообменники более компактными и экономичными. Вопрос 16. Почему теплоизоляционные материалы (асбест, стекловата и т.д.) плохо пропускают через себя тепло? Ответ для тетради: Теплоизоляционные материалы имеют пористую структуру, внутри которой находится большое количество воздуха. Воздух в неподвижном состоянии обладает очень низким коэффициентом теплопроводности \( \lambda \approx 0,026 \, \text{Вт/(м}\cdot\text{К)} \). Мелкопористая структура материала препятствует возникновению конвекционных потоков воздуха внутри него, что сводит теплопередачу к минимуму. Таким образом, именно наличие «запертого» в порах воздуха обеспечивает высокие теплоизоляционные свойства.