Погрешность упрощенного вычисления средней температуры теплоносителя на участке теплопровода

Рассмотрена задача оценки погрешности вычисления средней температуры теплоносителя на участке теплопровода как полусуммы двух температур его граничных точек. Установлено, что в соответствии с физикой процесса температура теплоносителя по длине трубы распределяется по экспоненциальной кривой. Получены точные формулы как для средней по длине участка температуры теплоносителя, так и для погрешности оценки средней температуры по упрощенной формуле. Показано, что упрощенная формула дает точное значение средней температуры только в том случае, если распределение температуры теплоносителя вдоль теплопровода является линейным, что наблюдается в реальных условиях лишь достаточно приближенно. Приведены случаи, когда погрешность оценки по упрощенной формуле является достаточно малой величиной. Установлено, что погрешность оценки зависит от линейного термического сопротивления теплопередаче, расхода теплоносителя, его удельной теплоемкости и длины участка теплопровода. С увеличением в реальных диапазонах линейного термического сопротивления теплопередаче, расхода теплоносителя, его удельной теплоемкости погрешность оценки уменьшается, а распределение температуры по длине участка в большей мере приближается к линейному. С увеличением длины участка, наоборот, погрешность оценки растет. Для выбранных конкретных условий исследованы зависимости погрешности оценки от расхода теплоносителя и длины участка. Результаты работы могут быть использованы при выполнении теплотехнических расчетов систем отопления и теплоснабжения, а также и трубопроводных систем.