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1、4.6 传热过程计算,基本理论：热量衡算方程 传热速率方程,4.6.1 热流量衡算方程 稳态传热，忽略热损失时， 冷流体吸收热量 = 热流体放出热量 (1) 无相变传热,(2) 有相变传热 一侧有相变： 两侧均有相变：,目的： 计算换热过程中，各流股的热流量间关系。 各流股间相互制约，热量守恒。,4.6.2 总传热速率方程 温度不太高时，间壁传热过程为：,各部分传热速率方程： 管内侧流体： 管壁导热： 管外侧流体： 对稳态传热:,其中，th-tc：总传热温差，即冷、热流体温度差 A：传热面积 m2， K：总传热系数，W/m2K 注意：* K与A对应，选Ai、Am或Ao,(1) K的计算 工程上
2、规定，以传热管外表面积A0为基准， * 实际计算热阻应包括壁两侧污垢热阻,4.6.3总传热系数 K,K：表明传热过程的热阻大小。,圆管中：,平壁：,常用K值范围见P295表4.6.2,4.6.4 平均传热温差 (1) 恒壁温传热 两侧流体温度恒定：,(2) 变温传热 一侧有温度变化,两侧流体均有温度变化,沿管长某截面取微元传热面积dA， 传热速率方程： 热量衡算方程：,当qmhcph、 qmccpc=常数时， -th、 -tc为线性关系， -(th- tc)也为线性关系。,说明： 逆流： 并流：,进、出口条件相同时（书P298 例），,工业上，一般采用逆流操作（节省加热面积）,一侧有变化，另一
3、侧恒温时,错流、折流时平均温差 图算法,设计型计算 操作型计算,已知:T1 ,T2 ,t1 ,t2 ,qmc,qmh,K 求:传热面积A,已知:T1 ,t1 , qmc,qmh,K,A 求:T2 、t2,4.6.5 传热效率和传热单元数法,问题的提出: 设计型计算无需试差法,操作型计算需用试差法。,设计型计算,总之，对于设计型计算冷热流股的温度都已知，或者说可以通过热流量衡算达到已知，无需试差。, 操作型计算 已有一台面积为A的换热器，若用其加热某流体，,若采用1955年由凯斯导出的传热效率及传热单元数法，则能避免试差而方便地求得其解。,(1) 传热效率和传热单元数, 传热效率,传热单元数NTU (The Number of Transfer Units ), 传热效率和传热单元数的关系,查图4.6.10及4.6.11 P305,应用 已知R和NTU，可求得 ，进而求T2 和t2 ， 可避免试差计算。,作业：1. 习题课讨论题 2. p340 25、29、32 36 、 42,