《传热过程分析.ppt

第九章 传热过程分析与换热器热计算 § 9-1 传热过程的分析和计算 传热过程 基本计算式(传热方程式) 1、通过平壁的传热 2 通过圆管的传热 对外侧面积而言得传热系数的定义式由下式表示： 3、通过肋壁的传热 4、临界热绝缘直径 § 9-2 换热器的型式及平均温差 （2）壳管式换热器 （3）交叉流换热器 （4）板式换热器 （5）螺旋板式换热器 不论顺流还是逆流，对数平均温差可统一用以下计算式表示： 3、复杂布置时换热器平均温差的计算 套管式换热器及螺旋板式换热器的平均温差可以方便的按逆流或顺流布置的公式来计算。但对于壳管式换热器及交叉流式换热器的平均温差一般采用以下公式来计算： § 9-3 换热器的热计算 分为设计计算和校核计算。 换热器热计算的基本公式为 1、换热器计算的平均温差法 平均温差法用作设计计算时步骤如下： （1）初步布置换热面，计算出相应的传热系数 。 （2）根据给定条件，由热平衡式求出进、出口温度 中的那个待定的温度 。 （3）由冷、热流体的4个进、出口温度确定平均温 差，计算时要注意保持修正系数 具有合适 的数值。 （4）由传热方程求出所需要的换热面积 ，并核算 换热面两侧有流体的流动阻力。 （5）如流动阻力过大，改变方案重新设计。 根据 及 的定义及换热器两类热计算的任务可知，设计计算是已知 求 ，而校核计算则是由 求取 值。它们计算步骤都与平均温差中对应计算大致相似，故不再细述。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 对于校核计算具体计算步骤： （1）先假设一个流体的出口温度，按热平衡式计算另一个出口温度 （2）根据4个进出口温度求得平均温差 （3）根据换热器的结构，算出相应工作条件下的总传热系数k Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. （4）已知k、A和 ，按传热方程式计算在假设出口温度下的 （5）根据4个进出口温度，用热平衡式计算另一个 ，这个值和上面的 ，都是在假设出口温度下得到的，因此，都不是真实的换热量 （6）比较两个 ? 值，满足精度要求，则结束，否则，重新假定出口温度，重复(1)~(6)，直至满足精度要求。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2 效能-传热单元数法 (1)传热单元数和换热器的效能 换热器的效能按下式定义： 换热器交换的热流量： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. ① 下面揭示换热器的效能与哪些变量有关。 以顺流换热器为例，并假设 则有 根据热平衡式得： ② 于是 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 式①， ②相加： 整理： 由上一节知道 ③ Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 带入③式得 把上一节中 带入上式得 ④ ⑤ Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 当 时，类似推导可得 ⑥ 将⑤⑥合并写成 ⑦ Evaluation only. Created with Aspose.Slides