10. 传热过程与换热器的热计算201简化版

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传热学第十章

（2）管壳式换热器由管子和外壳构成。
（2）管壳式换热器由管子和外壳构成。
2壳程、4管程换热器
管壳式换热器结构牢固可靠、耐高温高压。
列管式冷凝器实例
波纹管换热器
波纹换热管
（3）肋片管式换热器由带肋片的管束构成的换热装置。
肋片管式换热器适用于管内液体和管外气体之间的换热，且两侧表面传热系数相差较大的场合。
（4）板翅式换热器由金属板和波纹板形翅片层叠、交错焊接而成。
板翅式换热器结构紧凑、传热系数高。
（5）板式换热器由若干片压制成型的波纹状金属板叠加而成。
（5）板式换热器
1 ,2 介质 3 环行孔道
垫圈 4 板片密封
垫圈 5 激光切焊
焊缝 6 焊接密封
流道
特点：结构紧凑 ,占用空间小；传热系数高；端部温差小(可达1℃); 热损失小，热效率高(≥98%); 适应性面式，在工程中最常用混合式—适用于冷热流体为同类介质的场合回热式(蓄热式) —适用于气体与气体间的换热,
为非稳态过程
2. 按表面的紧凑程度分: 紧凑式与非紧凑式紧凑程度用当量直径d e (d h) 或传热面积密度 β来衡量 (β---单位体积中的传热面积)
kAo hi Ai 2 l di ho Ao
ri r0
通过肋壁的传热系数
10-2 换热器的类型
换热器：换热器也称热交换器，是把热量从一种介质传给另一种介质的设备
换热器广泛应用于广泛应用于化工、能源、机械、交通、制冷空调、航空航天以及日常生活等各个领域。
换热器不仅是保证某些工艺流程和条件而广泛采用的设备，也是开发利用工业二次能源，实现余热回收和节能利用的主要设备。
紧凑式—β≥700m2/m3, 或dh≤6mm 层流换热器—β＞3000m2/m3, 或100μm ≤dh≤1mm 微型换热器–β＞15000m2/m3, 或100μm≤dh≤1mm

第10章传热过程分析与换热器的热计算

（1）肋片效率和肋壁总效率
2024/8/5
肋面总效率
(2)肋壁传热过程分析
10.1 传热过程的分析和计算
解得：
2024/8/5
10.1 传热过程的分析和计算
肋壁的传热系数： (a)以肋侧总表面积A0为基准的肋壁传热系数为：
(b)以光侧表面积Ai为基准的肋壁传热系数为：
(c)未加肋时平壁的传热系数为：
得截面Ax处的温差Δtx与Ax的关系为:
将上式沿全换热面积分平均，即可得整个换热面的平均温差Δtm:
= ……
或：
2024/8/5
2.逆流换热器
2024/8/5
10.3 换热器的平均温差
3. 平均温压的简化计算－－用算术平均温差代替对数平均温差
条件：
2024/8/5
10.3 换热器的平均温差
2024/8/5
10.4 间壁式换热器的热设计
10.4.3 换热器热设计的效能—传热单元数法 [ (ε-NTU法), 简称传热单元数法 ]
1. 换热器效能ε的定义 (效能ε的概念与计算是传热单元数法的关键)
2024/8/5
10.4 间壁式换热器的热设计
2. 效能ε的计算[式(10-19)—式(10-23)]
2024/8/5
1. 壳管式换热器
10.2 换热器的类型
2024/8/5
10.2 换热器的类型
2024/8/5
1-2型换热器
列管式冷凝器实例
10.2 换热器的类型
2024/8/5
10.2 换热器的类型
波纹管换热器
2024/8/5
波纹换热管
2.套管换热器
10.2 换热器的类型
适用: 传热量不大或流体流量不大的情形

10传热学-传热过程和换热器

Ah2 1 1 h1 h2 1
tf1 tf 2

K
For steady heat transfer through a series composite wall
K
1 1 n i 1 h1 i 1 i h2
二、通过圆筒壁的传热 (heat transfer through a cylinder)
二、对保温隔热材料的要求 1. 有最佳密度：使用时，应尽量使其使用密度接近最佳密度； 2. 热导率小：选用热导率小的材料； 3. 温度稳定性好：在一定温度范围内，物性值稳定 4. 有一定的机械强度； 5. 吸水、吸湿性小：水分会使材料导热系数大大增加。三、最佳保温隔热厚度
四、保温结构为防止水或湿气进入，外加保护层。为减少对环境的辐射散热，外加铝箔或聚酯镀铝薄膜。五、保温隔热效率设备和管道保温隔热前后的散热量(或冷损失量)之差与保温隔热前散热量0(或冷损失量)之比，即：
Heat transfer rate:
KAt KA(t f 1 t f 2 )
where A—surface area, m2 t—temperature difference, C K—overall heat transfer coefficient, W/m2· C
一、通过平壁的传热 (heat transfer through a plane wall)
注意：对于低温、超低温管道和设备的保冷，一般的保温隔热材料不能满足要求，须采用多层镀铝薄膜和网状玻璃纤维布并抽真空。
0 0
§3 换热器(Heat exchangers)
一、换热器的种类(Heat exchanger types) 1. 按原理分间壁式换热器：冷热流体被固体壁隔开，如蒸发器、冷凝器等。混合式换热器：在这种换热器中，两种流体相互混合，依靠直接接触交换热量。如水和空气直接接触的冷却水塔。回热式(或蓄热式、再生式)换热器：在这种换热器中，冷热流体交替地与固体壁接触，使固体壁周期地吸热和放热，从而将热流体的热量传给冷流体。如锅炉的再生式空气预热器和燃气轮机的空气预热器。

传热过程分析与换热器的热计算

传热过程分析与换热器的热计算传热是指物体之间由于温度差异而出现的热量传递的现象。

传热过程分析是研究物体内部和物体之间的热量传递方式和传热速率的科学方法。

而换热器是一种用于加热或冷却流体的设备，通过换热器进行传热过程，可以实现能量的转移和利用。

本文将重点介绍传热过程分析和换热器的热计算。

热传导是一种由于温度梯度引起的分子间能量传递方式。

它主要发生在固体内部或固体与液体/气体之间接触的表面上。

热传导的传热速率与温度差、导热系数和传热距离有关。

可以使用傅里叶热传导定律来计算热传导速率。

对流传热是通过流体的传递热量。

它可以分为自然对流和强制对流。

自然对流是通过密度差异引起的流体运动，而强制对流是通过外部力（例如风扇或泵）的作用引起的流体运动。

对流传热的传热速率与流体的热导率、流体速度、传热表面积和温度差有关。

可以使用牛顿冷却定律或恒定换热表达式来计算对流传热速率。

辐射传热是通过电磁辐射传递热量。

辐射传热不需要介质，可以在真空中传递热量。

辐射传热的传热速率与物体的表面温度、发射率和表面积有关。

可以使用斯特藩-玻尔兹曼定律来计算辐射传热速率。

在换热器的热计算中，需要确定热源和热负荷之间的传热量。

考虑到换热器的热效率，还需要根据实际运行条件计算热量损失。

热计算的基本原则是能量守恒。

以热交换器为例，热交换器是常见的换热器类型之一，用于在两个流体之间交换热量。

热交换器通常由两个平行的管道组成，一个用于热源，一个用于热负荷。

通过选择合适的热交换器类型和优化设计，可以最大限度地提高热交换效率。

热交换器的热计算主要包括确定传热量、计算传热系数和计算温度差。

传热量可以通过两个流体的热容和温度差来计算。

传热系数是一个表示热交换器传热性能的常数，可以根据热交换器类型和流体性质来确定。

温度差可以通过温度测量仪器来测量。

热交换器的热计算还需要考虑热损失。

热损失可以通过热辐射、热传导和热对流来计算。

对于热辐射损失，可以使用斯特藩-玻尔兹曼定律。

第十章传热和换热器

tw,
q qc qr (hc hr ) tw t f
qr , tam
h tw t f
qc , hc , t f
§ 10-3 换热器的型式和基本构造
一、分类
1.按结构型式分: 1)间壁式: 冷、热流体被固体壁面隔开。
如：暖风机、冷凝器、蒸发器等。
暖风机
风冷冷凝器
2)混合式: 冷、热流体互相混合。如：喷淋式冷却塔、蒸汽喷射器。
以管壳式换热器为例，说明方法的要点.
总传热系数可表示为:
1 k
1 ho
Rw
Rf
1 hi
do di
(a)
Rw 管壁导热热阻
R f 污垢热阻
工业换热器中的管内流体的流动一般都是处于旺盛湍流状态，hi 与流速u的0.8次方成正比.则
two
ho A1 two t fo ho f A2 two t fo
h0A0 (tw0 t f 0 )
为肋面总效率:
A1 A2 f
A0
1
tf1 tf2
1
hi Ai Ai ho A0
则以光壁为基准的传热系数:
ki
1
1
1
hi ho
定义肋化系数： Ao Ai
1, 1
（3）根据结构，算出传热系数K。(带有假设性)
（4）由传热方程(换热面积A已定),得到。
（5）由热平衡方程得出’(出口温度均是未知量,也带假设性.) （6）与’的误差<5%,则满足计算要求. 否则重新假设t,重复上述步骤.
2. 传热单元数法
1)换热器的效能定义：
实际传热量最大可能传热量
实际传热量： M1c1(t'1t"1 ) M 2c2 (t"2 t'2 )

换热器的热计算方法

换热器是工业过程中常用的设备，用于在两种流体之间传递热量。

换热器的热计算方法通常涉及到确定热量传递速率、传热表面积和温度变化等参数。

以下是换热器的一般热计算方法：
传热速率计算：
热传导：对于热传导，可以使用导热方程来计算热传导的速率，通常表示为q = k * A * ΔT / L，其中q是传热速率，k是材料的导热系数，A是传热表面积，ΔT是温度差，L是传热距离。

对流传热：对于对流传热，通常使用牛顿冷却定律，q = h * A * ΔT，其中q是传热速率，h 是对流传热系数，A是传热表面积，ΔT是温度差。

温差和温度计算：
确定入口和出口流体的温度，以便计算温差（ΔT）。

温差是热交换的驱动力。

温度分布：在一些情况下，需要考虑温度在换热器内的分布，通常需要使用数学模型和计算方法。

传热表面积计算：
传热表面积（A）是一个关键参数，它可以根据传热速率和温差来计算，通常使用q = U * A * ΔT，其中U是总传热系数。

U值取决于换热器的类型和结构，可通过实验测定或计算得出。

流体性质计算：
确定流体的物性参数，如密度、热导率、比热容等，以便计算传热速率和温度变化。

对于多组分混合物，需要使用混合物物性计算方法。

性能和效率计算：
根据热计算结果，可以计算换热器的性能和效率参数，如效率、热传导系数等。

需要注意的是，换热器的热计算通常需要考虑多种因素，包括传热方式、流体性质、流速、换热器类型和结构等。

根据具体的应用和情况，可能需要使用不同的计算方法和模型。

通常，工程师和热力学专家会根据具体问题的需求来选择合适的计算方法，并使用专业的软件工具来辅助热计算和设计。

传热学第十章传热过程和换热器计算

例题 2
某逆流套管式换热器，刚投入工作时的运行参数为：
t1 360C,t1 300C,t2 30C,t2 200C 已知 qm1cp1=2500 W/K, k = 800 W/(m2.K)。运行一年后发现，在 qm1cp1，qm2cp2，及入口温度不变的情况下，由于积垢使得冷流体只能加热到162℃. 确定此情况的
(d)由式 kAtm 求出换热量 ;
(e)比较与，如果相差较大，再重新假设流体出口温度，重复上述计算，直到满意为止。
10.5 传热的强化与削弱（自学）
传热工程技术是根据现代工业生产和科学实践的需要而发展起来的科学与工程技术，其主要任务是按照工业生产和科学实践的要求来控制和优化热量传递过程。
和换热量。
计算步骤：
(a) 先假设一个流体的出口温度，热平衡方程式求出换热量和另一个流体的出口温度；
kAtm
qm1cp1 t1 t1
qm2cp2 t2 t2
(b) 根据流体的进、出口4个温度求平均温差 tm ；
(c) 计算换热面两侧的表面传热系数 h1, h，2 进而求得总传热系数k；
tm (tm )ctf
教程中图10-23~10-26分别给出了管壳式换热器和交叉流式换热器的。
值取决于无量纲参数 P和 R： P tc tc , th tc
R th th tc tc
式中：下标h、c分别表示两种流体，上角标 ` 表示进口，`` 表示出口，图表中均以P为横坐标，R为参量。
1. 通过平壁的传热
K
1
1
1
h1 h2
KAt
说明： (1) h1和h2的计算；（2）如果计及辐射，换热系数应该采用等效换热系数(总表面传热系数)

第十章传热过程分析与换热器热计算.课件

6 其它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：
tm
tm
ctf
7 各种流动形式的比较
(1)顺流和逆流是两种极端情况，在相同的进出口温度下，逆流
的 tm最大，顺流则最小；
10-1 传热过程的分析和计算
传热过程基本计算式(传热方程式)：
k A(t f 1 t f 2 )
K：传热系数(总传热系数)。对于不同的传热过程，K的计算公式也不同。
1 通过平壁的传热
k
1
1
1
h1 h2
说明： (1) h1和h2的计算；（2）如果流过壁面的流体是含有二氧化碳，水蒸汽等三原子气体的烟气，应考虑
①
根据热平衡式得： qm1c1(t1 t1) qm2c2 (t2 t2 )
于是
t2 t2
qm1c1 qm2c2
(t1 t1)
②
式①，
②相加：(t1
t2
)
(t1
t2)
(1
qm1c1 qm2c2
)(t1
t2
)
整理：
1 t1 t2 (1 qm1c1 )
t1 t2
qm2c2
③
由上一节知道
t1 t2 ekA t1 t2
(2)顺流时 th tc ，而逆流时， tc 则可能大于
逆流布置时的换热最强。
th ，可见，
dTh
Ti
dq
T
dTc
Ti
To
T dq
dTc
In
Out
In
dTh

10. 传热过程与换热器的热计算201简化版42页

kodo t fi t fo
传热系数
ko
do
1
t fi t fo do N 1 ln d j1
1
di hi 2 j1 j d j ho
【引申思考】增加保温层是否一定会起到减少散热的作用？
临界热绝缘直径
传热热阻
R
1
dilhi
1
2l
ln
do di
1
2lx
ln
dx do
1
d xlho
dA
ktxdA
【2】能量守恒角度
d qm,hcp,hdth d qm,hcp,hdtc
d
qm
1 ,hc
p,h
1 qm,c c p,c
d
dt
【3】温差分布 dt kdA
t
tx ti exp kAx
qm,h , ch , th,i qm,c , hc , tc,i
【4】对数平均温差
dA
Ax
tc,o可以超过th,o
tlm,CF> tlm,PF
【例题】要求某套管式换热器热流体从120℃冷却到60℃，而冷流体由40 ℃加热到80 ℃，试分析其对数平均温差。
【分析】关键是判断换热器的流动方向
特殊运行情况
【1】qm,hcp,h>>qm,c,cp,c或者qm,hcp,h 【2】qm,ccp,c>>qm,h,cp,h或者qm,ccp,c 【3】逆流，qm,ccp,c=qm,h,cp,h
T
T
T t1= t2 = tlm
1 x 【1】 2
1x
【2】 2 1 x 【3】
2
复杂布置
tm (tm )ctf

传热学-第十章

24
3. 其它复杂布置时换热器平均温差计算
交叉流及其它形式（简单顺流、逆流除外）换热器的平均温差算法比较麻烦，有人已经作出了表格，用时可以直接查表。查法如下： (1). 先按逆ห้องสมุดไป่ตู้方式算出对数平均温差(tm)c；
(2). 将(tm)c乘以一个修正系数，这样问题就归结为求不同情况下的。
=f (P,R) 而P，R的定义见书P327-329。由图即可查得。注意书上 t’ 和t” 与图的对应关系，不再是我们前面所说的热、冷流体。 25

l π (70 - 40) do 1 1 ln 2 0.15 0.0051 10 d o
9
计算结果用图线表示于图中。
讨论：散热量先增后减，有最大值最大值的求法
1 1 π l (ti to ) 2 d 2d o ho d o 0 2 dd o 1 do 1 1 ln hi d i 2 d i ho d o
相应的，以光侧表面面积Ai为基准的传热系数为：
kf ' 1 Ai hi hoo Ao 1 1 1 hi hooβ 1
肋化系数 β=Ao/Ai，即加肋后的总表面积与该侧未加肋时的表面积之比。一般β>>1，ηo<1, 但ηoβ>1。 hoηoβ----当量对流换热系数，即把肋部分折算到对流中。
若以管内侧面积为基准，则传热系数为：
1 ki do 1 di 1 di ln hi 2 di ho d o
6
三、通过肋壁的传热
下图是一侧有肋的平壁。在稳态条件下，通过传热过程各环节的热流量是一样的，于是可以列出以下方程式：
hi Ai (tfi t wi )

传热学第十章传热过程和换热器计算

传热学第十章传热过程和换热器计算热力学是研究能量转换和能量传递的学科，传热学是热力学的一个重要分支。

传热过程是指热量从一个物体传递到另一个物体的过程，它是通过传导、对流和辐射三种方式进行的。

换热器则是用来实现热量传递的设备。

一、传热过程1.传导：传导是指热量通过物质内部的微观振动和相互碰撞传递的过程。

物体的导热性质取决于其热导率和导热面积。

传导的热流量可用傅里叶传热定律表示。

2.对流：对流是指液体或气体中的分子通过传递热量的方式。

对流的热流量可用牛顿冷却定律表示。

3.辐射：辐射是指热能以电磁波的形式传递的过程。

辐射热量的传递与物体的温度和表面特性有关，可以用斯特藩—玻尔兹曼定律表示。

换热器是用来实现热量传递的设备，广泛应用于工业生产和能源系统中。

换热器的设计和计算需要考虑换热面积、传热系数、传热温差等参数。

1.换热面积：换热面积是换热器的一个重要参数，它表示传热过程中热量通过的表面积。

换热面积可以通过传热方程计算得出。

2.传热系数：传热系数是指在单位时间内，单位面积上的热量传递量与温度差之比。

传热系数的大小与换热器的结构、工作条件及流体性质等有关。

3.传热温差：传热温差是指热量在换热过程中的温度差异。

传热温差越大，热量传递越快。

换热器的计算包括两个方面：换热面积计算和传热系数计算。

换热面积计算一般根据传热方程进行。

传热方程可以写成Q=UAΔT，其中Q为热量传递量，U为总传热系数，A为换热面积，ΔT为温度差。

通过已知的换热量和温度差，可以计算出换热面积。

传热系数计算一般需要参考实验数据或者经验公式。

传热系数与换热器的结构和工作条件有关，一般通过实验或者估算得到。

在进行换热器计算时，还需要注意换热器的热损失问题。

热损失会影响换热器的热效率，因此需要进行热损失的计算和控制。

总之，传热过程和换热器计算是传热学中重要的内容，它们在工程实践中有着广泛的应用。

通过对传热过程和换热器的深入理解和计算，可以提高工程设备的热效率，实现能源的节约和利用。

换热器计算

换热器计算第九章传热过程与换热器在这一章里讨论几种典型的传热过程，如通过平壁、圆筒壁和肋壁的传热过程通过分析得出它们的计算公式。

由于换热器是工程上常用的热交换设备，其中的热交换过程都是一些典型的传热过程。

因此，在这里我们对一些简单的换热器进行热平衡分析，介绍它们的热计算方法，以此作为应用传热学知识的一个较为完整的实例。

9－1传热过程分析在实际的工业过程和日常生活中存在着的大量的热量传递过程常常不是以单一的热量传递方式出现，而多是以复合的或综合的方式出现。

在这些同时存在多种热量传递方式的热传递过程中，我们常常把传热过程和复合换热过程作为研究和讨论的重点。

对于前者，传热过程是定义为热流体通过固体壁面把热量传给冷流体的综合热量传递过程，在第一章中我们对通过大平壁的传热过程进行了简单的分析，并给出了计算传热量的公式式中，Q为冷热流体之间的传热热流量，W；F为传热面积，m；t为热流体与冷流体间的某个平均温差，oQkFt，9－12C；k为传热系数，W/(m2oC)。

在数值上，传热系数等于冷、热流体间温差t=1oC、传热面积A=1m2时的热流量值，是一个表征传热过程强烈程度的物理量。

在这一章中我们除对通过平壁的传热过程进行较为详细的讨论之外，还要讨论通过圆筒壁的传热过程，通过肋壁的传热过程，以及在此基础上对一些简单的包含传热过程的换热器进行相应的热分析和热计算。

对于后者，复合换热是定义为在同一个换热表面上同时存在着两种以上的热量传递方式，如气体和固体壁面之间的热传递过程，就同时存在着固体壁面和气体之间的对流换热以及因气体为透明介质而发生的固体壁面和包围该固体t壁面的物体之间的辐射换热，如果气体为有辐射性能的气体，那么还存在固体壁面和气体之间的辐射换热。

这样，固体壁面和它twtf所处的环境之间就存在着一个复合换热过程。

下面我们来讨论一QQr 个典型的复合换热过程，即一个热表面在环境中的冷却过程，如Qc图9－1所示。

传热过程分析与换热器的热计算

第四页，共42页。
每米管长的传热量：
q l1t1 f1 ltn d f2 21 k l(tf1 tf2) h 1d 1 2 d 1 h 2d 2
kl h11d1211 lnd d1 2h21d2
对于多层圆管
1
kl 1 n
1ln di 1 1
1d 1
2 i 1
i
di
d 2 n 1
第五页，共42页。
传热过程分析与换热器的热计算
第一页，共42页。
本章要点：1. 着重掌握传热过程的分析和计算（肋壁的传热）
2. 着重掌握临界热绝缘直径的概念和分析计算
3. 着重掌握顺流及逆流的对数平均温差的分析计算 4. 掌握换热器的型式和分类以及换热器的热设计 5. 了解传热的强化和隔热保温技术及有关问题分析本章难点：临界热绝缘直径、对数平均温差的概念和分析计算
本章主要内容：
第一节传热过程的分析和计算
第二节换热器的类型第三节换热器中传热过程平均温差的计算第四节间壁式换热器的热设计第五节热量传递过程的控制(强化与削弱)
第二页，共42页。
传热过程：一侧的热流体通过固体壁面把热量传给另一侧冷流体的过程。传热过程分析求解的基本关系为传热方程式，即
第十五页，共42页。
一、换热器的分类 1.换热器：把热量从热流体传递给冷流体的热力设备。
2.按换热器操作过程分为：间壁式、混合式及蓄热式(或称回热式)三大类。
1）间壁式：冷、热流体被间壁隔开，通过间壁换热。 2）混合式：冷、热流体通过直接接触换热。
3）回热式：冷、热流体周期性地流过固体壁面换热。
h 1 h 2 205 00 10
q1 /q = 4347.6/570.3 = 7.623

第10章_传热过程分析与换热器的热计算

5. 螺旋板式换热器（spiral plate heat exchanger）其换热面系由两块金属板卷制而成，冷、热流体在螺旋状的通道
中流动。
第10章传热过程分析与换热器的
18
热计算
10.3 换热器中传热过程平均温差的计算
10.3.1 简单顺、逆流换热器的平均温差的计算
1. 顺流换热器（parallel flow heat exchanger）
1
1 160 160 10 3 ln 80 160 10 3 ln 160 1 116 74 2 46 .2 74 2 0.07503 80 7.6
1
1 .1242 W /( m 2 K )
0.01864 0.000135 0.7391 0.1316
k d o l ( t fi t fo )
hi
k
1
1do do lndo 1
hi di 2 di ho
第10章传热过程分析与换热器的
4
热计算
（2）以圆筒壁内侧壁面面积为基准的传热系数
1
ki
h1i 2di l
ndo di
1 di ho do
2. 多层圆筒壁共同推导！说明：
k
1
1dodoln d1doln do1
hi di 2 di 21 d1 ho
混合式（direct contact heat exchanger）：冷热流体直接接触、互相混合，如冷却塔等
蓄热式（regenerator）或称回热式：冷热流体交替流过同一换热面，如空气预热器等
（2）按表面的紧凑程度
紧凑式：dh6mm或700m2/m3
非紧凑式
概念：水力半径－－流动截面积的4倍除以湿周长dh

传热过程的计算及换热器2

必须着力减少控制步骤的热阻，才更易以达到强化传热的目的。
实际计算换热管热流量，可依据管壁内表面积或外表面积写出两个方程内表面：外表面： Ql=KlA1 (T-t) Q2=K2A2 (T-t)
式中，K1、K2分别为以内、外表面积为基准的传热系数，明显两者是不相等的。但有 K1A1=K2A2
1
若圆管的内、外直径分别用d1、d2表示，结合式子： K 可导出： K 1
1
T Tw 1 q总 1 Tw t
2
此式表明，传热面两侧温差之比等于两侧热阻之比，壁温Tw接近于热阻较小或给热系数较大一侧的流体温度。
传热过程基本方程式
传热过程的积分表达式
在换热器内，随传热过程的进行，冷流体温度逐渐上升而热流体温度逐渐下降，故换热器各截面上的热流密度是变化的。将热流密度计算式：q=K(T-t) 代入热量衡算式：qm1cp1dT=qdA 和式：qm2cp2dt=qdA ，可得 qm1cp1dT=K(T-t)dA 及 qm2cp2dT=K(T-t)dA
因此，根据式
K
1 1 2
1
1
由壁面两侧的给热系数α求出传热系数K，可以避开未知的壁温计算热流密度q。
传热系数和热阻
由式
q
1 1 2
1
T t
可知，传热过程的总热阻1/K系由各串联环节的热阻叠加而成。
原则上减小任何环节的热阻都可提高传热系数，增大传热过程的速率。
设计型计算中参数的选择
由传热基本方程式可知，为确定所需的传热面积，必须知道平均推动力△tm 和传热系数K。一、为计算对数平均温差△tm，设计者首先必须： ①选择流体的流向，即决定采用逆流、并流还是其他复杂流动方式；（1）在A相同的条件下，逆流操作时，加热剂（冷却剂）用量较并流少。（2）在加热剂（冷却剂）用量相同条件下，逆流操作的换热器传热面积较并流的少。另外，逆流操作还有冷、热流体间的温度差较均匀的优点。所以说，在一般情况下，逆流操作总是优于并流，应尽量采用。

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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
传热过程分析与换热器热计算
1、舟遥遥以轻飏，风飘飘而吹衣。 2、秋菊有佳色，裛露掇其英。 3、日月掷人去，有志不获骋。 4、未言心相醉，不再接杯酒。 5、黄发垂髫，并怡然自乐。
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传热学-第十章

(c) 板翅式交叉流换热器
把单位体积内所包含的换热面积作为衡量换热器紧凑程度的衡量指标，一般将大于700m2/m3的换热器称为紧凑式换热器，板翅式换热器多属于紧凑式，因此，日益受到重视。
(4) 板式换热器：由一组几何结构相同的平行薄平板叠加所组成，冷热流体间隔地在每个通道中流动，其特点是拆卸清洗方便，故适用于含有易结垢物的流体。
1 通过平壁的传热
k K的计算1
1

1
公式？h1 h2
说明： (1) h1和h2的计算；（2）如果计及辐射时对流换热系数应该采用等效换热系数(总表面传热系数)
单相对流：ht hc hr
(8-24)
膜态沸腾：ht43hc43hr43 (6-23)
hr
(T14 T24)
T1 T2
由于平壁两侧的面积是相等的，因此传热系数的数值无论对哪一侧来说都是相等的。
2 通过圆管的传热
园管内外侧表面积不等，所以对内侧
而言和对外侧而言的传热系数在数值上不同的。先分析管长为L
的一段园管：见图(9-1)
传热过程包括管内流体到管内侧壁面，管内侧壁面到管外侧壁面，管外侧壁面到管外流体三个环节。
)dAx
t exp(kA)-1
(1)
k A
lntx t
kAx
Ax A
lnt kA
t
(2)
t exp(kA)
(3)
t
(1)+(2)+(3)
在固体微元面dA内，两种流体的换热量为:
d kd A t
对于热流体和冷流体:
dqmch hdth dthqm 1ch hd
dqmcccdtc dtcqm 1cccd

10. 传热过程与换热器的热计算201简化版

传热学第十章

第10章 传热过程分析与换热器的热计算

10传热学-传热过程和换热器

传热过程分析与换热器的热计算

第十章传热和换热器

换热器的热计算方法

传热学第十章传热过程和换热器计算

第十章传热过程分析与换热器热计算.课件

10. 传热过程与换热器的热计算201简化版42页

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传热学第十章传热过程和换热器计算

换热器计算

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