Задача 1-5-2-96

В кожухотрубном многоходовом теплообменном аппарате по трубам движется смесь газов, состоящая из водорода H₂, азота N₂, двуокиси углерода CO₂ и метана CH₄.

Скорость движения смеси w = 0,45 м/с, температура смеси на входе в аппарат t_ж1 = –180 ℃, на выходе из него t_ж2 = –189 ℃, диаметр трубок 16 × 2 мм, средняя температура стенки t_ст = –189,2 ℃. При средней температуре смеси (t_ср = –184,5 ℃) ее плотность ρ_ж = 12,8 кг/м³, динамическая вязкость μ_ж = 45,2 Па × с, теплопроводность λ_ж = 4,91 · 10^-2 Вт/(м · К), удельная теплоемкость c_p = 7,29 кДж/(кг · К). При решении принять Pr_ж/Pr_ст = 1; l/d > 50.

Определить плотность теплового потока.