化工原理第四章第四節(jié)講稿(已修改)
2025-01-06 10:23 本頁(yè)面
【正文】 第四章 傳熱一、能量衡算二、總傳熱速率微分方程三、總傳熱系數(shù)四、平均溫度差五、傳熱面積的計(jì)算六、傳熱單元數(shù)法七、壁溫的計(jì)算八、保溫層的臨界直徑第四節(jié) 傳熱計(jì)算2023/3/5 星期五傳熱計(jì)算 設(shè)計(jì)計(jì)算 校核計(jì)算 根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)的要求，確定換熱器的傳熱面積及換熱器的其它有關(guān)尺寸，以便設(shè)計(jì)或選用換熱器。 判斷一個(gè)換熱器能否滿足生產(chǎn)任務(wù)的要求或預(yù)測(cè)生產(chǎn)過(guò)程中某些參數(shù)的變化對(duì)換熱器傳熱能力的影響。 依據(jù)：總傳熱速率方程和熱量恒算2023/3/5 星期五一、熱量衡算 熱量衡算是反映 兩流體在換熱過(guò)程中溫度變化的相互關(guān)系 對(duì)于間壁式換熱器，假設(shè)換熱器絕熱良好，熱損失可忽略則在單位時(shí)間內(nèi)的換熱器中的流體放出的熱量等于冷流體吸收的熱量。即： ——換熱器的熱量衡算式應(yīng)用： 計(jì)算換熱器的傳熱量 若換熱器中的兩流體的比熱不隨溫度而變或可取平均溫度下的比熱時(shí) 2023/3/5 星期五 若換熱器中熱流體有相變化，例如飽和蒸汽冷凝，冷凝液在飽和溫度下離開(kāi)。 若冷凝液的溫度低于飽和溫度離開(kāi)換熱器 2023/3/5 星期五二、總傳熱速率方程 通過(guò)換熱器中任一微元面積的間壁兩側(cè)的流體的傳熱速率方程，可以仿照對(duì)流傳熱速率方程寫(xiě)出：——總傳熱速率微分方程 or 傳熱基本方程 K—— 局部總傳熱系數(shù)，（ w/m2℃ ） 物理意義： 在數(shù)值上等于單位傳熱面積、單位溫度差下的傳熱速率。2023/3/5 星期五 當(dāng)取 △ t和 k為整個(gè)換熱器的平均值時(shí)，對(duì)于整個(gè)換熱器，傳熱基本方程式可寫(xiě)成：或K—— 換熱器的平均傳熱系數(shù)， w/m2K —— 總傳熱熱阻 注意： 其中 K必須和所選擇的傳熱面積相對(duì)應(yīng) ，選擇的傳熱面積不同，總傳熱系數(shù)的數(shù)值不同。2023/3/5 星期五傳熱基本方程可分別表示為：式中： Ki、 Ko、 Km—— 分別為管內(nèi)表面積、外表面積和內(nèi)外側(cè)的平均表面積的傳熱系數(shù)， w/m2K Si、 So、 Sm—— 換熱器管內(nèi)表面積、外表面積和內(nèi)外側(cè)的平均面積， m2。 注： 工程上大多以外表面積為計(jì)算基準(zhǔn) ， Ko不再加下標(biāo) “o”2023/3/5 星期五三、總傳熱系數(shù)總傳熱系數(shù) K的來(lái)源1) 生產(chǎn)實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) 2) 實(shí)驗(yàn)測(cè)定 3) 分析計(jì)算 4) 傳熱系數(shù) K的計(jì)算 5) 流體通過(guò)管壁的傳熱包括：6) 1) 熱流體在流動(dòng)過(guò)程中把熱量傳遞
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