常用公式与数据新

tw1 tw4
tw1 tw4
A(tw1 tw4 )
R1 R2 R3 1 2 3 1 2 3
1A 2 A 3 A 1 2 3
φ
导热热流量
W
λ1
热导率
W/（m.k）
λ2
热导率
W/（m.k）
λ3
热导率
W/（m.k）
δ1
壁厚
m
δ2
壁厚
m
δ3
壁厚
R1
导热热阻
R2
导热热阻
R3
导热热阻
已 知
X0
X1 F2 F2 W
泵轴功率计算
QH N e 3600 102
输入:
Fra Baidu bibliotekQ:
50
H:
50
ρ:
1150
η:
0.7
Ne=
11.19
P Ne K
Ne≤22
K=1.25
22<Ne≤55 K=1.15
55<Ne
K=1.00
输入K:
1.25
P=
13.98
m3/h m
kg/m3 kw
kw
自然对流传热
d Re f Prf l
3.20E-02 7.94E-01 1.02E+02
1.99E+00 <10
利用下式进
行计算
d
Nu f
0.0668 Re 3.66
1 0.04(Re f
f Prf l
Pr f
d )2/3 l
(
f
) 0.14
w
h
2.56E+01
Nu f
hlc 此时的lc指的 是d
f
Nu f
c t 范围
液体被加热
ct
(
f
w
) 0 .11
液体被冷却
ct
(
f
w
) 0.25
ct
T (
f
Tw
)0.55
Nu f 上公式简化 为：
h
0.023(
v
fd v
)
0.8
c (
p
)
0.4
d
ct
cl
cR
A
v 0.8 f
d 0.2
ct
c
f
cR
B
(
)
0.8 f
d 0.2
ct
cl
cR
气体被加热
ct
T (
f
Tw
4.01 10.00 10.00
1.00 10.00 热介质 11.10 100.00
4.19 70.00
1.00 21.00
1.00
热量计算:
Kg/h ℃
KJ/Kg·℃ ℃
J/Kg J/Kg J/Kg
Q冷= Q冷= Q冷= Ws1= Ws1= Ws1=
Kg/s ℃
KJ/Kg·℃ ℃
J/Kg J/Kg J/Kg
10^7~10^12
0.675 1.02 0.85 0.48
0.125
1、(竖圆 柱） c： n: h:
0.1 0.333333333
7.27E+02
W/m^2k
2、横柱面 c: n: h:
0.1 0.333333333
7.27E+02
3、水平板 （热面朝上 或冷面朝 下） c: n: h:
0.15 0.333333333
进料量: X进(w/w): X出(w/w): 蒸发量 出料量:
蒸发量计算 10.00 T/h 40.0% 70.0% 4.29 T/h 5.71 T/h
已 知
W F 1 X0
X1
蒸发量: X进(w/w): X出(w/w): 进料量 出料量:
出料量: X进(w/w): X出(w/w): 蒸发量: 进料量:
W/(m.K) m m
3.20E-02 7.94E-01 1.02E+02
Pr=0.5～ 17000 ηf/ηw=0.044 ～9.8
Re f
Prf
d l
10
Re f Prf
利用
d l
1.99E+01 >10
Nu f
1.86(Re
f
Pr f
d
)1/ 3
(
f
) 0.14
l w
h 如果 输入 tf ρf tw ρw
80 852.02
20 882.2 0.295 3.75E-05 9.00E-04 2131
490 0.138 0.013 32.76
℃ ℃ kg/m^3 kg/m^3 m/s J/(kg.K)
W/(m.K)
m m
Pa.s Pa.s
℃ kg/m^3
℃ kg/m^3
m/s m^2/s m^2/s J/(kg.K)
W
q
热流密度
W/m
λ
热导率
W/（m.k）
tw1
壁面温度
℃
tw2
壁面温度
℃
δ
壁厚
m
A
导热面积
m2
单位面积为A时 Rd
导热热阻 W/m
单位导热面积的 rd
导热热阻 W/m
输入 tw1 tw2 λ1 δ1
500 1600 1.85 0.46
℃ ℃ W/（m.k） m
输出 q
4423.913043
W/m
2.多层平壁 （3层）
vf
νf νw
cpf
Prf λf d l
34.08105715
80 852.02
20 882.2 0.295 3.75E-05 9.00E-04 2131
490 0.138 0.013 327.6
℃ kg/m^3
℃ kg/m^3
m/s m^2/s m^2/s J/(kg.K)
W/(m.K) m m
输出 ηf ηw Ref 如果
热导率 换热系数
9.81 5.22E-04
20 1
4.78E-07 2.99
6.59E-01
4.48E+11 1.34E+12
(式1)
k^-1 K m
m^2/s
w/mk W/m^2k
m/s^2 k^-1 K m
m^2/s w/mk
适用水平长 圆柱自然对 流
Nu D hD CRa n D k
当RaD<1e12
hlc 此时的lc指的 是d
f
过渡区强迫对流 传热
Nu f
0.116(Re
f
2
/
3
125)
Pr1f /
3[1
(
de l
)
2
/
3
](
f
w
)0.14
Ref
雷诺数
Prf
普朗特数
d
直径
l
长度
ηf
动力粘度
ηf
动力粘度
m m Pa.s Pa.s
雷诺数范围 2200《Re《 10000
输入 tf λf ηf
q t w1 t w2
A tw1 tw2
φ
导热热流量
W
q
热流密度
W/m
λ
热导率
W/（m.k）
tw1
壁面温度
℃
tw2
壁面温度
℃
δ
壁厚
m
A
导热面积
m2
或者
q tw1 tw2 t
rd
A tw1 tw2 t
Rd
单位管长的热流 量
A tw1 tw2 t
Rd
φ
导热热流量
)0.55
气体被冷却 ct 1
c 范围
l
当l/d》50时，不 考虑 当l/d<50时，考 虑其对h影响
c 范围
R
当流体在弯曲管
cR 道或螺旋管道
内流动时， 必 须大于1
平均对流传热系
h
vf
数 流体流速
d
管径
v
运动粘度
η
动力粘度
λ
热导率
cp
比定压热容
ρ
密度
流体物性值决定 A
的系数
流体物性值决定 B
的系数
Num
c(Gr
Pr)m n
hlc f
Gr gavtlc3 2
Num: Gr： Pr：
av：
Δt： lc： v： c和n：
努赛尔数 格拉晓夫数 普朗特数 液体体积膨胀系 数 对流传热温度 特征尺寸 运动粘度 实验系数
下角标m： 特征温度
λ: h: 输入： g： av: Δt: lc: v: Pr: λ: 输出： Gr： (GrPr)m:
)1/
3
(
f
)0.14
w
Nu
f
3.66
0.0668 Re 1 0.04(Re f
f
Prf
d l
Prf
d l
)2/3
(
f
) 0.14
w
{A} 3.4（9 18.26104{t f }）
烟气
p 1.02105 Pa,t f 50～400℃，
{A} 3.7(1 - 8.26 10-4{t f })
cpf
Prf ρf(理想方程 求得) vf d
ct
cl
cR tw-tf l
t f
220 0.0407 2.66E-05
1031 0.679
℃ W/（m.k）
Pa.s J/(kg.K)
1.428
kg/m^3
10
m/s
0.0254
m
1
1
1
20
℃
3
m
根据
l/d=3/0.0254
=118>50
℃
tw-tf=20
名称
π: 输入u: 输入Vs: 计算d=
PI 输入u: 输入d: 计算Vs：
Ws1: t1: C冷: t2: h1: h2: r冷:
Ws2: T1: C热: T2: H1: H2: r热:
数据
单位
名称
数据
管径 3.1415926 60 60000 594.7
m/s m3/h mm
π: 输入d: 输入Vs: 计算u=
Nu D
{0.60
0.387Ra1D/ 6
}2
[1 (0.559/ Pr)9/16 ]8/27
RaD
Gr
* Pr
g *(Ts T)* D3 v*a
g * a *(Ts T) * D3 Gr
v2
Pr cp * v a
自然对流系
数
RaD
c
1e-10~0.02
0.02~100
100~10^4
10^4~10^7
A
导热面积
m W/m W/m W/m
m2
输入 λ1 λ2 λ3 δ1 δ2 δ3 tw1 tw4
10.00 T/h 40.0% 70.0% 23.33 T/h 13.33 T/h
15.00 T/h 35.0% 70.0% 15.00 T/h 30.00 T/h
已 F W
知
1 X0
X1
已 W
F2
知
X1 1
X1 X0
出料量: X出(w/w): 蒸发量: X进(w/w):
15.00 T/h 70.0% 15.00 T/h 35.0%
空气
m/s m
（ ）
p 1.02 10 5 Pa
{A} 3.4（9 18.26104{t f }） p 1.02105 Pa,t f 50～400℃，
v
4.10E-07
m^2/s
η
3.10E-04
Pa.s
λ
0.086
W/(m.K)
cp
2.81E+00 kJ/(kg.K)
tf
300
℃
ρ
756.9
ct=[(220+273)/(2
20+20+273)]^0.
55≈1
t f
π
输出
Ref hf φl 根据
t f
200
℃
3.1415926
φl
1.42E+04
66.35782516
105.9023803
ll
4
d
2 i
v
f
c p
(tf
t f
)
240.8598735
一维稳态导热 一、通过平 壁的导热 1.单层平壁
1.09E+03
4、水平板 （热面朝下 或冷面朝 上） c: n: h:
0 0 0.00E+00
管内强迫对流传
热
一、
湍流 强迫对流传热
（Re>10000）
公式
Nuf
0.023Re0f.8
Pr
c0.4
ft
cl
cR
Re f
雷诺数
Pr f
普朗特数
ct
温度修正系数
cl
短管修正系数
cR
弯管修正系数
Nu f
努塞尔数
Q热= Q热= Q热= Ws2= Ws2= Ws2=
输出数据
1604 90
1504 10 10
1395.27 222
1384.17 11.1 11.1
关风机排量计算
G=0.06V·n· Y·r·K 输入：
V=
n=
Y=
r=
K=
G=0.06V·n·
Y·r·K
G=
0
V：关风机
容积，升/转
n：关风机
转速，转/分
Y：关风机
容积效率
颗粒状物料，
Y=0.8
粉状物料，
Y=0.5~0.6
r：物料密
度，t/m3
K：修正系
数，0.7~0.8
管道热伸长量计 算
ΔL=Lα(t2-t1)
L：计算管长
α：管道线胀
系数
t2：管内介
质温度
t1：管道安
装温度
输入：
t1=
0
t2=
240
t/h α=
13.18
L=
100
计算结果：
ΔL=
31.632
Gr gavtlc3 2
左侧公式适
用范围
Ref<2200
Pr=0.5～
17000
ηf/ηw=0.044
～9.8
Re f
Prf
d l
10
左侧公式适
用范围
Ref<2200
Nu
f
3.66
0.0668 Re 1 0.04(Re f
f
Prf
d l
Prf
d l
)2/3
(
f
) 0.14
w
tf ρf tw ρw
kg/m^3
A
B
ct cl cR
输出
Re f Pr f
Nu f
1
ct
1
1
5.13E+04 1.01E+01 3.40E+02
h
1.39E+03
用简化式及
代入A计算
A
4204
h
9103.71909
用简化式及
代入B计算
B
30.68
h
13354.95105
层流强迫对流传 热
Nu
f
1.86(Re
f
Pr f
d l
水
{B} 5.90(1 0.014{t f })
{B} 8.37(1 0.006{t f })
{B} 12.7(1 0.0022{t f })
使用范围 雷诺数
Re>1E4
速度
Re v f di qmdi ul f f A f
普朗特数
粘度
Pr Cp
努赛尔数
Nu hlc
格拉晓夫数
vf cpf
Prf λf Ref d l Nuf ηf ηf 输入 tf ρf tw ρw
vf
νf νw
cpf
Prf λf d l
输出 ηf ηw Ref
试算 d Re f Prf l
流体温度 流体壁面温度
流体密度 流体壁面密度
流速 比定压热容
普朗特数 热导率 雷诺数 内径 管长
努塞尔数 动力粘度 动力粘度
tf
流体温度
A及B在右侧
解释
v输入：
f
d
1 0.021
W/m^2k
m/s m
m^2/s Pa.s
W/(m.K) J/(kg.K)
kg/m^3
对于气体
cR
1
1.77
di R
对于液体
cR
11.77(di R
)3
式中
R-弯管的弯曲半 径
d -管子半径
i
A：
水： {A}1384 25{tf }0.052{t
流速 3.1415926 100 40 1.41
流量 3.1415926 60 300
15268.14
m/s mm m3/h
外径： 壁厚： 长度： 密度： 重量： CS密度： SS密度：
管道材料重量 89 3 24
7.94 0.160
7.85 7.94
工况条件: 输入数据 冷介质
10.00 50.00