对流受热面换热计算解析
华北电力大学锅炉原理第十章对流受热面换热计算
t x
第四节 传热温压t的计算
逆流的平均温压
tnl
t ln t
t
t
第四节 传热温压t的计算
二、串联混合流系统
tch tnl
第四节 传热温压t的计算
三、并联混合流系统
tbh tnl
第四节 传热温压t的计算
四、交叉流系统
t jc tnl
第十章 对流受热面换热计算
第一节 概述 第二节 对流受热面换热计算的基本方程 第三节 受热面传热系数的计算方法 第四节 对流受热面的污染对换热的影响 第五节 传热温压的计算 第六节 对流换热面积和流速的计算 第七节 主要对流受热面的计算特点
第六节 对流换热面积和流速的计算
1．介质平均体积流量
烟气的平均体积流量
空气的平均体积流量 水和水蒸气的平均体积流量
Vy
B jVr (
273
273)
Vk
kyB jV 0 (t 273)
273
Vs Dv
第六节 对流换热面积和流速的计算
2．介质的平均流通截面积
1）计算原则 有效流通截面积系指烟道横断面的内侧总面积与管束所占面积
第六节 对流换热面积和流速的计算
一、对流换热面积
一般原则 壁面两侧放热系数相差很大，放热系数小侧的湿润面积为传热
面积 放热系数相近，管子内外表面积的算术平均值作为传热面积。
第十章 对流受热面传热计算讲解
Nu C Re 0.8 Pr0.4
(10 49)
C取决于蓄热板的型式。
能源与环境学院
Energy & Environment
13
四、辐射放热系数αr
中国 南京
1、辐射传热量qR
1）仅考虑一次辐射的换热（即没有多次吸收、反射）
qR1 a2 1 0T14 a1 2 0T24 1 2 0 T14 T24
利用系数
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• 考虑气流对受热面横向冲刷不完善（均匀性程度）的影 响。对于大容量锅炉，烟气对过热器、再热器、省煤器 都是横向冲刷，均匀性较好，ξ＝1.0（式10-30）。
• 对于空预器，考虑气流冲刷不完善以及受热面灰污染、 漏风等因素综合影响。查表10-5。
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第十章 对流受热面传热计算
能源与环境学院
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1
第一节 对流传热计算的基本公式
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• 对流传热的特点
1.就对流传热本身而言
• 考虑温度的影响 • 考虑气流速度的影响
2.同时需考虑管间烟气的辐射影响 3.靠近炉膛出口的受热面，需考虑直接接受炉内
12
第四节 放热系数
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对流换热系数怎么计算
对流换热系数怎么计算
对流传热系数一般指表面传热系数。对流传热基本计算式——牛顿冷却公式中的比例
系数，以前又称为对流换热系数，是由流体内部各部分质点发生宏观运动而引起的热量传
递过程，只能发生在有流体流动的场合单位是w/(㎡*k)，含义是对流换热速率，反应了对流传热的快慢，对流传热系数越大，表示对流传热越快。
原理
表面传热系数通常靠实验方法确认。流体的热传导促进作用对于对流成套过程存有非
常大影响。流体流动时与壁面出现摩擦，摩擦力并使流体运动中断，越紧邻壁面的流体流
动速度减少越多，紧扣壁面的流体几乎停滞不前。在摩擦的迟滞促进作用明显影响范围内，壁面附近构成一层很厚的流动边界层。流体流动速度越大，流体对壁面的冲刷促进作用越弱，流动边界层越厚，薄薄的流动边界层之所以令人高度关注是因为构成与它有关的成套
边界层(也表示温度边界层)。不论是壁冷却流体还是流体冷却壁，热流都必须通过成套边
界层展开热传导传达。在返回成套边界层步入主流区之后，流体对流混合促进作用进一步
增强。边界层的热传导热阻形成对流成套热阻的主要部分，成套温差的大部分促进作用在
薄薄的边界层。
表面传热系数是对流传热基本计算式——牛顿冷却公式（newton‘s law of cooling）中的比例系数，一般记做h，以前又常称对流换热系数，单位是w/(㎡*k)，含义是对流换
热速率，在数值上等于单位温度差下单位传热面积的对流传热速率。
公式
表面传热系数符号为h，(α)；q =h(ts-tr)。式中：ts是表面温度；tr是表征外部
环境特性的参考温度。热学的量。si单位：w/(m2·k) (瓦〔特〕每平方米开〔尔文〕)。
知识点：对流换热计算的基本公式与对流换热系数PPT.
知识点：对流换热计算的基本公式与对流换热系数 1.对流换热计算的基本计算公式 前面讲过，流体和固体壁面间的热量传递，称为对流换 热。对流换热是流体导热与对流综合作用的结果。 对流换热热流量采用牛顿冷却公式计算
tF
或写成
W
（1）
百度文库
t t W 1 R F
（2）
1 R 称对流换热热阻；℃/W （3） F
知识点：对流换热计算的基本公式与对流换热系数 式中 Δ t—流体与壁面的温差，℃； F—对流换热表面面积，m2； α —对流换热系数，简称换热系数，W/m2.℃。 2.对流换热系数及意义 对流换热系数α 的大小反映对流换热的强弱，在数值上 等于当流体与壁面温差为1℃时，单位时间单位壁面面积上的 对流换热量。
知识点：对流换热计算的基本公式与对流换热系数PPT.
tF
或写成
WHale Waihona Puke Baidu
（1）
t t W 1 R F
（2）
1 R 称对流换热热阻；℃/W （3） F
知识点：对流换热计算的基本公式与对流换热系数 式中 Δ t—流体与壁面的温差，℃； F—对流换热表面面积，m2； α —对流换热系数，简称换热系数，W/m2.℃。 2.对流换热系数及意义 对流换热系数α 的大小反映对流换热的强弱，在数值上 等于当流体与壁面温差为1℃时，单位时间单位壁面面积上的 对流换热量。
第四章 对流受热面的传热计算
一、传热基本方程式 传热方程： Qcr = KH∆t B j 除以 B j 表示以每 kg 计算燃料为基础。 热平衡方程： 烟气侧
Qrp = ϕ I − I + ∆αI
' ''
(
0 lf
)
工质侧
D i '' − i ' Qrp = − Qf Bj
(
)
§4-2 传热过程和传热系数 传热过程： 传热过程： 三个串联环节 （1）从热流体（烟气）到壁面高温侧的热量 ）从热流体（烟气） 传递。由于积灰，管外壁上有灰层， 传递 。由于积灰 ， 管外壁上有灰层， 实际上 是热流体向灰层外表面放热。 是热流体向灰层外表面放热。 （2）从壁面高温侧向低温侧的热量传递。 ）从壁面高温侧向低温侧的热量传递。 （3）从壁面低温侧向冷流体的热量传递。由 ）从壁面低温侧向冷流体的热量传递。 于有结垢， 于有结垢 ， 实际上是垢层由表面对冷流体的 放热。 放热。
λh (t b1 − t b 2 )πd1l Q= δh
λm (t b 2 − t b3 )πd 2 l Q= δm
λg (t b3 − t b 2 )πd 3l Q= δg
Q = α 2 (t b 2 − t 2 )πd 4 l
说明各符号的意义，注意： 为平均直径，整理得： 说明各符号的意义，注意：d1, d2, d3, 为平均直径，整理得：
对流换热量计算公式
对流换热量计算公式
对流换热是物体或空气内气体粒子之间相互间接接触而发生的
热量交换过程。它包括散射传播，比如温度差引起的热量传递，以及气体内的温度梯度能引起的热量传导现象。由于温度梯度的影响，高温气体中的分子热和体积能释放出来，从而使得低温气体中的分子热和体积能增加，从而使低温气体向周围空气温度高的方向辐射热量，从而实现换热。
二、对流换热量计算公式
对流换热量计算公式可以用来衡量对流换热的大小：
Q=hA(T2-T1)，其中，Q是换热量，单位是W，h是换热系数，A是换热表面积，单位是m2，T1、T2分别为表面温度向量的温度值。
当换热的表面积A和温度差都是已知的时候，可以使用以上计算公式来计算换热量Q。此时换热系数h通常被称为对流换热系数，对流换热系数又可以分为气体对流换热系数、液体对流换热系数和固体对流换热系数。
气体对流换热系数是指空气中气体的换热系数，用来衡量气体的换热能力。由于气体的存在，空气中总有一个温度分布，温度越高的区域总是以一定的速率向温度越低的区域辐射热量，而这个热量辐射机制就是指气体对流换热的作用，也就是气体对流换热系数。
液体对流换热系数指的是液体中液体粒子间温度差引起的换热
现象。由于液体比空气有更大的密度，所以液体换热速度也比空气更快，因此液体对流换热系数也比气体对流换热系数要大。
固体对流换热系数指的是固体中固体粒子间温度差引起的换热
现象。由于固体的热传导性能比液体好，因此固体对流换热系数也比液体对流换热系数要大。
三、计算步骤
1.首先，要计算对流换热量，就必须知道不同表面之间的温度差，以及换热表面积A，换热系数h；
对流受热面热力计算程序求解过程和方法
对流受热面热力计算程序求解过程和方法流受热面热力计算程序是用于计算流体在受热面的热力学性质和传热
情况的数值模拟程序。该程序通过数值解法来求解流体在受热面的温度分布、压力分布、速度分布等参数，从而得到流体的传热和流动特性。
流受热面热力计算程序的求解过程如下：
1.几何建模：首先，需要根据实际的流体系统情况建立几何模型，并
确定受热面的形状和位置。可以使用CAD软件进行建模，并将建模结果导
入计算程序中。
2.网格划分：将几何模型划分为多个小区域，形成网格。这些网格将
作为数值计算的基本单元，通过网格划分可以将连续的流体区域离散为离
散的网格点，使得问题转化为求解离散点的数值计算问题。网格划分可以
采用结构化网格或非结构化网格，具体选择哪种网格划分方式取决于实际
情况。
3.数值求解：根据流体力学和热传导定律的基本方程，结合边界条件
和初始条件，建立用于求解流体流动和传热问题的方程组。常用的方程包
括质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程等。
4.迭代求解：将建立的方程组通过数值计算方法进行离散化处理，得
到一个离散的代数方程组。然后通过迭代方法，不断求解这个代数方程组，得到流体在受热面的温度、压力、速度等参数的数值解。常用的迭代方法
包括雅可比迭代法、高斯-赛德尔迭代法、追赶法等。
5.计算结果分析：根据数值计算的结果，可以得到流体在受热面的温
度分布、压力分布、速度分布等信息。通过分析这些结果，可以评估受热
面的传热效果和流体流动特性，进而指导系统的设计和优化。
流受热面热力计算程序的求解方法主要包括有限差分法、有限元法和有限体积法等。有限差分法是一种常用的数值解法，通过将导数用差分来近似表示，将连续的微分方程转化为离散的代数方程。有限元法是一种广泛应用的数值解法，将求解区域分割为多个小区域，建立适当的试验函数空间，将原方程用试验函数表示，并建立离散化形式的代数方程。有限体积法是一种基于控制体积的数值解法，根据高斯定理和斯托克斯定律，将问题空间离散为一种特殊形式的差分控制体积，将微分方程转化为代数方程。
对流受热面的换热计算
锅炉对流受热面的换热计算
大型电站锅炉的对流受热面是指对流换热为主的对流过热器和再热器、省煤器、空气预 热器、直流锅炉的过渡区等，也包括辐射份额较大的屏式受热面。尽管这些受热面的结构布 置、工质和烟气的参数都有着很大的不同，辐射传热所占的份额不同，但为了简化计算，均 采用对流传热计算的规律，将辐射传热部分折算到对流传热，各个不同受热面的计算方法有 所不同。
对流受热面的换热计算，不论是设计计算还是校核计算，都是利用对流传热方程和烟气 侧与工质侧的热平衡方程，分别从对流传热和热平衡的角度来表达对流受热面的对流换热 量。
对流受热面换热计算的基本方程
1. 受热面的对流传热方程
式中Q j ——以对流方式由烟气传递给受热面内工质的热量，以况燃料（固体、液体）或 1m 3 ；燃料（气体）为基准；K ——传热系数,W/（m 2・，C ）；廿——传热温压，°C； H — 一参与对流换热的受热面面积，m 2； B ——锅炉计算燃料量，kg/s 。
2. 烟气侧热平衡方程
对各段受热面，烟气侧热平衡方程是基本相同的
Q d =^（h ，— h 〃 + A a h o ）,kJ/kg
式中中——保热系数，考虑散热损失的影响；h '、 y
截面上的平均焓值，Mg ；址一对应于过量空气系数a =1
时，漏入该段受热面烟气侧
的冷空气焓值,kJ/kg ； A a ——该段受热面的漏风系数。
3.工质侧热平衡方程
对于布置在不同位置、不同工质状态的受热面，工质吸热量的计算方法不同。
（1）布置在炉膛出口处的屏式过热器或对流过热器。
这一类受热面的工质总吸热量由两部分组成：屏间（或对流受热面）烟气的对流换热量 和炉膛烟气的辐射换热量，所以，在计算屏（或对流受热面）的对流换热量时，应从工质吸 收的热量中扣除该受热面接受的炉膛辐射热量，即 D （h ”- h ） Q d = ―B— - Q f ,kJ/kg
对流传热分析和计算
对流传热分析和计算
传热是物质内部或不同物体之间热量传递的过程，对流传热是其中一种重要形式。通过对流传热的分析和计算，我们可以更好地理解和应用这一过程，以满足需求和优化能源利用等方面的目标。本文将介绍对流传热的基本原理、分析方法和计算模型。
一、对流传热的基本原理
对流传热是指通过流体（如气体或液体）的运动，将热量从一个物体传递到另一个物体的过程。在对流传热中，流体既可以通过自然对流（由密度和温度梯度引起的流动），也可以通过强制对流（通过外部装置引起的流动）来实现热量的传递。
对流传热的基本原理可以通过牛顿冷却定律来描述，即传热速率与温度差成正比。牛顿冷却定律的一般表达式如下：
q = h * A * (T1 - T2)
其中，q表示单位时间内传递给或从物体中传出的热量；h为对流传热系数，代表了对流传热的特性；A为接触面积；T1和T2分别为两个物体的温度。
二、对流传热的分析方法
对流传热的分析方法主要包括实验分析和数值模拟两种。
1. 实验分析
实验分析是通过实际测量和观察来研究对流传热的过程和特性。常用的实验方法包括热电偶测温法、平板法、圆管法等。通过实验，我们可以获取到对流传热系数、传热速率等重要参数，为其他工程和研究提供参考和依据。
2. 数值模拟
数值模拟是利用计算机和数值方法对对流传热进行模拟和计算。通过建立数学模型、采用数值算法和边界条件，我们可以通过计算得到对流传热的各种参数和特性。常用的数值模拟方法有有限元法、有限体积法和计算流体力学（CFD）等。
三、对流传热的计算模型
对流传热的计算模型是通过数学方程和物理模型来描述和计算对流传热的过程。在对流传热的计算模型中，需要考虑流体的性质、流动的速度和流动的特性等因素。
对流受热面换热计算
烟温√
烟温？
H
先假定其中一种介质的终温，
k
按热平衡方程式求出受热面的吸热量并计算出另一种介质 的终温，
计算传热系数和温压，按传热方程式计算受热面的吸热量，
传热方程计算的热量应该等于热平衡方程计算的烟气放热 量或工质吸收的热量
否则重新假定终温后再行计算，直至热量之差不超过2%
第十章 对流受热面换热计算
k
口）工质温度；
烟温？
校核计算的目的是：计算得到出口烟气温度和出口（或进 口）工质温度；
迭代计算的特点明显；不仅体现在每组受热面的计算，还 用在过热器系统和整台锅炉。
第十章 对流受热面换热计算
第一节 概述 第二节 对流受热面换热计算的基本方程 第三节 受热面传热系数的计算方法 第四节 对流受热面的污染对换热的影响 第五节 传热温压的计算 第六节 对流换热面积和流速的计算 第七节 主要对流受热面的计算特点
对流受热面换热计算
第十章 对流受热面换热计算
第一节 概述 第二节 对流受热面换热计算的基本方程 第三节 受热面传热系数的计算方法 第四节 对流受热面的污染对换热的影响 第五节 传热温压的计算 第六节 对流换热面积和流速的计算 第七节 主要对流受热面的计算特点
第一节 概述
炉膛以外的、对流换热为主的对流过热器、再热器、 省煤器、空气预热器等，也包括辐射份额较大的屏式 受热面。
对流换热系数经验公式
对流换热系数经验公式
对流换热系数经验公式根据不同情况可以有多种表达方式。以下是几种常见的对流换热系数经验公式：
1. 冷却水对流换热系数经验公式：
h = 0.023 * (Re^0.8) * (Pr^0.3) * (μ/μw)^0.14 * (λ/λw)^0.38 * λw/D
其中，h为换热系数（W/m^2·K），Re为雷诺数，Pr为普朗特数，μ为流体动力粘度（Pa·s），μw为水的动力粘度，λ为流体导热系数（W/m·K），λw为水的导热系数，D为特征尺寸。
2. 空气对流换热系数经验公式：
h = 10.45 - 7.45 * (V^0.33)
其中，h为换热系数（W/m^2·K），V为速度（m/s）。
3. 冷凝换热系数经验公式：
h = (m·l) / (A·ΔT)
其中，h为换热系数（W/m^2·K），m为冷凝质量流量
（kg/s），l为冷凝潜热（J/kg），A为换热面积（m^2），ΔT 为温度差（K）。
这些公式都是经验公式，需要根据具体的应用情况和实验数据进行修正和调整。实际工程中，可能还有其他特定领域的经验
公式。对于特定应用，最好根据实际情况进行实验或模拟研究，以获得更准确的换热系数。
对流换热公式汇总与分析精品
对流换热公式汇总与分析
【摘要】流体与固体壁直接接触时所发生的热量传递过程，称为对流换热，它已不是基本传热方式。本文尝试对对流换热进行简单分类并对无相变对流换热公式简单汇总与分析。
【关键词】对流换热类型公式适用范围
对流换热的基本计算形式一一牛顿冷却公式：
q=h(t w-t f) (W/m2)
或Am2上热流量门二h(t w -t f) (W)
上式中表面传热系数h最为关键，表面传热系数是众多因素的函数，即
h = f(u,t w，t f, ■ ,C p,匚:，fl)
综上所述，由于影响对流换热的因素很多，因此对流换热的分析与计算将分类进行，本文所涉及的典型换热类型如表 1所示。
表1典型换热类型
1.1内部流动
1.1.1圆管内受迫对流换热
(1)层流换热公式
西德和塔特提出的常壁温层流换热关联式为
Nu =1.86Re73 Pr；/3(g)1/3( -)0.14
f f f I
w
或写成NU f =1.86(Pe f d)1/3(>)0.14
f I (J.
w
式中引用了几何参数准则d，以考虑进口段的影响。
[1
适用范围：0.48 ::: Pr <16700，0.0044 ：：(」厂：9.75。
—w
定性温度取全管长流体的平均温度，定性尺寸为管内径d。
如果管子较长，以致
[(Re 卩芒)1/3(土)0.14]乞 2
l
w
则NU f可作为常数处理，采用下式计算表面传热系数。
常物性流体在热充分发展段的 Nu是
NU f =4.36(q=co nsl)
NU f =3.66(t w =c onst)
(2)过渡流换热公式
锅炉对流受热面计算
锅炉对流受热面计算
首先，我们需要了解对流受热面的概念。对流受热面是指锅炉内部与工作介质(如水、汽、烟气等)直接接触的部分，通过对流传递热量。对流受热面通常是由管壳式加热面组成，包括锅炉壳体、水冷壁、空气预热器等。
对流受热面的计算主要涉及到三个方面：传热系数的估算、换热面积的计算和热效率的评估。
1.传热系数的估算
传热系数是指单位面积上单位时间内通过对流传递的热量。传热系数的估算是锅炉对流受热面计算中的重要环节。传热系数的大小与介质的物性、流动状态、受热面的形状等因素密切相关。一般情况下，传热系数可通过实验或经验公式进行估算。例如，针对空气在不同速度下对流传热，可以采用Nu=0.66Re^0.66Pr^0.33的经验公式，其中Nu为Nusselt数，Re为雷诺数，Pr为普朗特数。将估算得到的传热系数应用于对流受热面的计算中。
2.换热面积的计算
换热面积是指对流受热面上的有效热交换面积。换热面积的计算是锅炉对流受热面计算的核心。换热面积的计算主要考虑两个方面：一是考虑传热介质(如水、汽、烟气等)流动的特点，将受热面积与流量、流速等因素相结合进行计算；二是考虑传热过程的热阻情况，将传热系数与热阻相结合计算。对于不同的换热面，可以采用不同的计算方法，如管内对流受热面积的计算采用管内光面积进行计算、管外对流受热面积的计算采用外
表面积进行计算。通过换热面积的计算，可以确定锅炉对流受热面的大小，为锅炉的设计和运行提供依据。
3.热效率的评估
热效率是锅炉对流受热面计算中一个重要的评价指标。热效率是指锅
炉单位燃料消耗所产生的热量与输入燃料的热量之比。热效率的评估包括
对流换热系数计算公式
对流换热系数计算公式
对流换热是指物体通过与流体介质接触，通过传导和对流传热方式将热量传递到流体介质中的过程。在工程领域中，计算对流换热系数是非常重要的，因为它可以用来确定热传递的速率和效率。对于不同的情况和应用，有多种不同的计算公式可以用来计算对流换热系数。
一般来说，对流换热系数可以通过下面的公式进行计算：
h = α * λ / L
其中，h是对流换热系数，α是换热系数，λ是热导率，L是特征长度。这个公式可以应用于一维对流换热的情况，例如平板上的自然对流换热。
在实际应用中，常用的对流换热系数计算公式有很多种，下面将介绍其中几种常用的公式。
1. 冷却水冷却塔中的对流换热系数计算公式：
在冷却水冷却塔中，通常使用的计算对流换热系数的公式是Lockhart-Martinelli方法。这个方法适用于传统冷却塔中的冷却效果。对于水和空气的组合，Lockhart-Martinelli公式可以表示为：
h = (C * ((ρ^2 * μ^2 * g * ΔP) / (λ * (ρ^2 + μ^2)^0.5)))^(1/3)
其中，h是对流换热系数，C是常数，ρ是密度，μ是动力粘度，g 是重力加速度，ΔP是压力降，λ是热导率。这个公式可以通过测量流体的物理性质和实验数据来计算对流换热系数。
2. 管内对流换热系数计算公式：
在管内对流换热中，常用的计算公式是Dittus-Boelter公式。对于液体在光滑管道中的对流换热系数，Dittus-Boelter公式可以表示为：
Nu = 0.023 * Re^0.8 * Pr^0.33
对流受热面计算
对流受热面计算
第一节 对流受热面传热特点
第二节 对流受热面传热计算 第三节 传热系数(H)
1
第一节 对ห้องสมุดไป่ตู้受热面传热特点
Nu＝C RemPrn C = Cs Cz Ca
Cs：管束布置修正系数； Cz：管束排数修正系数； Ca：管束冲刷角修正系数。
有时考虑：辐射换热和颗粒接触导热
2
第二节对流受热面传热计算
一、传热计算基本方程
1 传热方程： Qd＝KH ∆t/Bj 2 烟气侧热平衡方程为： Qd＝φ （I′－I″＋ ∆α Ilf0） 3 工质侧热平衡方程为： (1)尾部烟道内的受热面 Qd＝D/Bj（i″－i′） (2) 靠近炉膛接受炉膛辐射的屏式或对流过热器 Qd＝D/Bj（i″－ i′）－ Qf 空气预热器：
4
第三节 传热系数
一、传热系数公式
二、对流放热系数
5
3
二、传热计算方法
1 设计计算
已知烟气、工质的进出口温度，求受热面积，布置受热面。
2
校核计算
（1）先假设一种介质的终温和焓值； （2）并按热平衡方程式 (15-4)计算出该终温所相应的受热面 吸热量Q0； （3）计算另一种介质的终温和焓值； （4）计算传热系数和温压； （5）由传热方程式(15-3)计算出传热量Q1。 （6）看Q0 和Q1之差是否超过2％
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口）工质温度；
烟温？
校核计算的目的是：计算得到出口烟气温度和出口（或进口） 工质温度；
迭代计算的特点明显；不仅体现在每组受热面的计算，还用在 过热器系统和整台锅炉。
第十章 对流受热面换热计算
第一节 概述 第二节 对流受热面换热计算的基本方程 第三节 受热面传热系数的计算方法 第四节 对流受热面的污染对换热的影响 第五节 传热温压的计算 第六节 对流换热面积和流速的计算 第七节 主要对流受热面的计算特点
计算传热系数和温压，按传热方程式计算受热面的吸热量，
传热方程计算的热量应该等于热平衡方程计算的烟气放热量或 工质吸收的热量
否则重新假定终温后再行计算，直至热量之差不超过2%
第十章 对流受热面换热计算
第一节 概述 第二节 对流受热面换热计算的基本方程 第三节 受热面传热系数的计算方法 第四节 对流受热面的污染对换热的影响 第五节 传热温压的计算 第六节 对流换热面积和流速的计算 第七节 主要对流受热面的计算特点
第三节 受热面传热系数的计算方法
5．回转式空气预热器
K
C
11
xy1 xk 2
第三节 受热面传热系数的计算方法
三、对流放热系数
传热学的知识，稳态强制对流换热的准则数方程为
Nu C Ren Prm
第三节 受热面传热系数的计算方法
计算举例（详查标准）
1．气流横向冲刷光滑管束的对流放热系数
1)顺列管束
迭代计算的原因
工质温度√
工质温度？
烟温√ H
k
两种介质均各已知一个温度， 两种介质均有一个温度未知， 只有一个热平衡方程，无法求解 必须采用先假定后校核的迭代计算方法
烟温？
第二节 对流受热面换热计算基本方程
迭代计算过程
工质温度√
工质温度？
烟温√
烟温？
H
先假定其中一种介质的终温，
k
按热平衡方程式求出受热面的吸热量并计算出另一种介质的终 温，
第三节 受热面传热系数的计算方法
二、不同受热面的传热系数实用表达式（例）
1．对流式过热器和再热器受热面
当燃用固体燃料、管束为错列布置时，
K
1
1 1
1
2
当燃用固体燃料、管束为顺列布置
K 1
11
1 2
第三节 受热面传热系数的计算方法
2．省煤器、直流锅炉的过渡区、蒸发受热面以及超临界 压力锅炉的受热面
Nu 0.177Cz Re0.64
或
d
0.177Cz
( wd )0.64 d
第三节 受热面传热系数的计算方法
2)错列管束 气流横向冲刷束时，表面传热系数的特征数方程为
Nu C z Cs Re 0.6 Pr 0.33
或
d
CzCs
( wd )0.6 Pr0.33 d
第三节 受热面传热系数的计算方法
辐射传热所占份额不同，为简化，均将辐射部分折算到 对流传热，不同受热面有各自不同的计算方法。
对流受热面传热计算方法与传热学的相关内容大同小异， 只是在必要之处附加了与工程实际有关的修正系数。
第一节 概述
校核计算特点和目的 工质温度√
工质温度？
计算时，已知：受热面，进 烟温√
H
口烟气温度和进口（或出
第三节 受热面传热系数的计算方法
四、燃烧产物的辐射传热系数
对流放热量与温差的一次方成正比， 辐射换热与烟气温度四次方和管壁温度四次方之差值成比例。 燃烧产物的辐射传热系数，把辐射换热量计算在总的对流换热
之中
1 d f
第三节 受热面传热系数的计算方法
燃烧产物的辐射传热系数计算式
含灰气流
f
ຫໍສະໝຸດ Baidu
5.7 108
工质对管内壁的传热系数很大 当燃用固体燃料、管束为错列布置
K 1 1 1
燃用固体燃料、管束为顺列布置 K 1
第三节 受热面传热系数的计算方法
3．屏式过热器（半辐射式屏式过热器）受热面
K
1
1 (1 Q f )( 1 )
1
Qd
2
第三节 受热面传热系数的计算方法
4．对管式空气预热器
K 12 1 1
第二节 对流受热面换热计算的基本方程
利用三个基本方程 对流传热方程
烟气侧热平衡方程 工质侧的热平衡方程， 分别从传热和热平衡的角度来表达对流受热面的对流传热量。 （热平衡方程实际为一个） 以1kg燃料为基准(kJ/kg或kJ/m3)
第二节 对流受热面换热计算基本方程
1．对流受热面的传热方程
Qd
KtH j
Bj
2．烟气侧热平衡方程
Qd
(I '
I"
I
0 lk
)
3．工质侧热平衡方程（与受热面有关）
工质温度√ 烟温√
工质温度？
D(i" i' )
Qd
Bj
Qf
烟温？
D(i" i' )
H
Qd B j
kJ / kg
k
Qd
(
" ky
ky
2
)(I
0" ky
I
0' ky
)
kJ / kg
第二节 对流受热面换热计算基本方程
第三节 受热面传热系数的计算方法
一、传热系数计算的一般表达式
K
1
1
h b sg 1
1h h b sg 2
引入灰污系数
1 h 1 1h h 1
K
1
1 1
1
2
第三节 受热面传热系数的计算方法
一、传热系数计算的一般表达式
引入热有效系数
K
K0
K 1
11
1 2
烟气侧对流放热系数 1 d f
a
gb 2
1
a
hT
3
1
Tab
4
T
1 Tab
T
不含灰气流
f
5.7 108
a
gb 2
1
aqT
3
1 1
Tgb T
Tgb T
3.6
第十章 对流受热面换热计算
第一节 概述 第二节 对流受热面换热计算的基本方程 第三节 受热面传热系数的计算方法 第四节 对流受热面的污染对换热的影响 第五节 传热温压的计算 第六节 对流换热面积和流速的计算 第七节 主要对流受热面的计算特点
第十章 对流受热面换热计算
第十章 对流受热面换热计算
第一节 概述 第二节 对流受热面换热计算的基本方程 第三节 受热面传热系数的计算方法 第四节 对流受热面的污染对换热的影响 第五节 传热温压的计算 第六节 对流换热面积和流速的计算 第七节 主要对流受热面的计算特点
第一节 概述
炉膛以外的、对流换热为主的对流过热器、再热器、省 煤器、空气预热器等，也包括辐射份额较大的屏式受 热面。
2．流体纵向冲刷光滑管束的对流放热系数
工质及管式空气预热器中管内流动的烟气或空气:
Nu c Re0.8 Pr0.4
d
0.023
d dl
(Wd dl
)0.8
Pr0.4 ctc1
第三节 受热面传热系数的计算方法
3．回转式空气预热器烟气与空气侧对流放热系数
0.03 Re0.83 Pr0.4
d dl