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1、Heat Transfer传热学,建筑环境与设备工程专业主干课程之一 !,建筑环境与设备工程专业主干课程之一 !,第十章 传热和换热器,Chapter10 The Heat Transfer and Heat Exchanger,Heat Transfer,10-4 换热器计算及换热器性能评价,分为设计计算和校核计算。换热器热计算的基本公式为,传热方程式:,热平衡方程式：,Heat Transfer,一、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
2、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。,Heat Transfer,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,Heat Transfer,（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
3、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。,Heat Transfer,二、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：,Heat Transfer,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：,于是：,Heat Transfer,式， 相加：,整理：,由上一节知道：,Heat Transfer,代入式得：,把上一节中 带入上式得：,当 时，类似推导可得,由可写出：,Heat Transfer,令：,可写成：,类似的推导可得逆流换热器
4、的效能为：,称为传热单元数,Heat Transfer,当冷热流体之一发生相变时，即 趋于无穷大时，于是上面效能公式可简化为：,当两种流体的热容相等时， 公式可以简化为,顺流：,Heat Transfer,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。,三、用效能传热单元数法（法）计算换热器的步骤,Heat Transfer,四、换热器设计时的综合考虑 换热器设计是综合性的课题，必须考虑出投资，运行费用，安全可靠等诸多因素。五、换热器的结垢及污垢热阻 污垢增加了热阻，使传热系数减小，这种热
5、阻成为污垢热阻，用Rf表示，式中：k为有污垢后的换热面的传热系数，k0为洁净换热面的传热系数。,Heat Transfer,对于两侧均已结构的管壳式换热器，以管子外表面为计算依据的传热系数可以表示成：如果管子外壁没有肋化，则肋面总效率o = 1。管壳式换热器的部分污垢热阻可以查得。,Heat Transfer,六、换热器性能评价,1、单一性能评价；2、传热量与功耗比的评价；3、传热面积与其它性能比的评价；4、能量转换与利用性能比的评价。,Heat Transfer,本章小结,一、换热器计算的平均温差法二、效能-传热单元数法三、用效能传热单元数法（法）计算换热器的步骤四、换热器设计时的综合考虑五、换热器的结垢及污垢热阻六、换热器性能评价,作业：P303：21；22,Thank You !,感谢所有资料原始持有人的辛勤劳动！,
