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1、传热单元数法又称热效率传热单元数法第1页，本讲稿共15页二.传热单元数NTU换热器的有效长度可以表示为换热器的有效长度可以表示为:L=H倍数倍数(H可称为单元长度可称为单元长度)在四条假设基础上:均为长度因次,称为传热单元长度.均无因次,称为传热单元数.其中:即即:L=Hh(NTU)h L=Hc(NTU)c第2页，本讲稿共15页三.与NTU 的关系单程并流:(图4-22)单程逆流:(图4-23)第3页，本讲稿共15页四.解题步骤已知:WhCPh WcCPc KS T1 t1 步骤:1.判断最小值流体 4.由 (或 )2.计算(NTU)min 和 可求出T2(或t2)3.计算或查图得 5.由热平
2、衡方程可求出t2(或T2)第4页，本讲稿共15页第五节 对流传热系数关联式4-5-1 对流传热系数的影响因素1.流体的种类和物性 4.流体是否发生相变 2.流体的温度 5.流体流动的原因 3.流体的流动状态 6.传热面的形状、位置和大小对流传热系数无相变有相变强制对流自然对流管内管外圆形直管弯管非圆形直管管束外的垂直流动管间流动蒸气冷凝液体沸腾第5页，本讲稿共15页4-5-2对流传热过程的因次分析一.流体无相变时的强制对流过程l 传热设备的特征尺寸采用的因次分析方法：白金汉法无因次准数的数目 i=n-m=7-4=3直接写出三个准数 1 2 3准数式为：1=（2，3 ）举例举例1举例举例2Nu:
3、努赛尔特准数努赛尔特准数Re:雷诺准数雷诺准数 Pr:普普兰特准数兰特准数Gr:格拉斯霍夫准数格拉斯霍夫准数二.自然对流传热过程第6页，本讲稿共15页对流传热系数无相变有相变强制对流自然对流管内圆形直管弯管非圆形直管管束外的垂直流动管间流动蒸气冷凝液体沸腾继续继续管外第7页，本讲稿共15页返回返回直列正三角形错列正方形错列流动方向第8页，本讲稿共15页返回返回直列正三角形错列正方形错列流动方向流体在错列管束外流过流体在直列管束外流过园缺挡板时,壳方流体:第9页，本讲稿共15页对流传热系数无相变有相变强制对流自然对流管内圆形直管弯管非圆形直管管束外的垂直流动管间流动蒸气冷凝液体沸腾强制湍流低粘度
4、：n=0.3 被冷却n=0.4 被加热返回返回管外第10页，本讲稿共15页对流传热系数无相变有相变强制对流自然对流管内圆形直管弯管非圆形直管管束外的垂直流动管间流动蒸气冷凝液体沸腾继续继续管外第11页，本讲稿共15页1.液膜两侧的温差液膜两侧的温差t 液膜层流时液膜层流时,若若t减小减小,冷凝速率减小冷凝速率减小,液膜减薄液膜减薄;2.流体物性流体物性 密度密度,粘度粘度,导热系数导热系数,冷凝潜热影响冷凝传热系数冷凝潜热影响冷凝传热系数;3.蒸气的流速和方向蒸气的流速和方向 与液流同向与液流同向,;反向反向,;反向但速度反向但速度 很大很大,液膜被吹离壁面液膜被吹离壁面,急剧增大急剧增大;4
5、.蒸气中不凝气体的含量高蒸气中不凝气体的含量高,;5.冷凝壁面的影响冷凝壁面的影响返回返回膜状冷凝滴状冷凝有利于减薄液膜厚度的因素:第12页，本讲稿共15页返回返回第13页，本讲稿共15页液体沸腾管内沸腾(如蒸发)大容积沸腾(如精馏塔釜)泡核沸腾膜状沸腾不稳定膜状沸腾T温度增加方向返回返回第14页，本讲稿共15页第五节 对流传热系数关联式 对流传热系数的影响因素:1.流体的种类和物性 4.流体是否发生相变 2.流体的温度 5.流体流动的原因 3.流体的流动状态 6.传热面的形状、位置和大小对流传热系数无相变有相变强制对流自然对流管内管外圆形直管弯管非圆形直管管束外的垂直流动管间流动蒸气冷凝液体沸腾计算时一定要注意定性温度、特征尺寸以及应用范围第15页，本讲稿共15页