換熱器的傳熱計(jì)算-全文預(yù)覽
【正文】 塞爾數(shù)；kkn—常數(shù)，其值可由2表查得；L—管長(zhǎng)，m；di—管內(nèi)徑，m。當(dāng)參數(shù)Nu∞、kk2和n已知時(shí)，選用下列關(guān)聯(lián)式結(jié)果較為準(zhǔn)確： 流體在光滑圓形直管內(nèi)作強(qiáng)制層流流體在管內(nèi)作強(qiáng)制層流時(shí)，一般流速較低，故應(yīng)考慮自然對(duì)流的影響，此時(shí)由于在熱流方向上同時(shí)存在自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流而使問(wèn)題變得復(fù)雜化，因此，強(qiáng)制層流時(shí)的對(duì)流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式其誤差要比湍流的大。2)特性尺寸：管內(nèi)徑di。 特性尺寸：管內(nèi)徑di。 任何影響流體流動(dòng)的因素（引起流動(dòng)的原因、流動(dòng)狀態(tài)和有無(wú)相變化等）都必然影響對(duì)流傳熱系數(shù)。 Nu、Re等準(zhǔn)數(shù)中的l應(yīng)如何確定；③定性溫度在使用由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理得到的關(guān)系式時(shí)，應(yīng)注意：①應(yīng)用范圍 Gr表示速度邊界層和熱邊界層相對(duì)厚度的一個(gè)參數(shù)，反映與傳熱有關(guān)的流體物性格拉斯霍夫數(shù)（Grashof number） Re表示對(duì)流傳熱系數(shù)的準(zhǔn)數(shù)雷諾數(shù)（Reynolds number） 最后可得強(qiáng)制對(duì)流（無(wú)相變）傳熱時(shí)的無(wú)量綱數(shù)群關(guān)系式Nu=φ（Re，Pr）。 目前解決對(duì)流傳熱問(wèn)題的方法主要有量綱分析法和類(lèi)比法。 流體流動(dòng)的原因 自然對(duì)流是由于流體內(nèi)部存在溫度差，因而各部分的流體密度不同，引起流體質(zhì)點(diǎn)的相對(duì)位移。4. 流體的性質(zhì) 對(duì)h影響較大的流體物性有比熱、導(dǎo)熱系數(shù)、密度和粘度等。2. 由此，K值估算最關(guān)鍵的部分就是對(duì)流傳熱系數(shù)h的估算。 若需降低設(shè)備費(fèi)可選取較大的K值；若需降低操作費(fèi)用可取較小的K值。 設(shè)計(jì)中管程和殼程的流體應(yīng)與所選的管程和殼程的流體相一致。在選用這些推薦值時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1. 熱負(fù)荷確定后，可由總傳熱速率方程（Q=K SΔt）求得換熱面積，最后根據(jù)《[wiki]化工[/wiki][wiki]設(shè)備[/wiki]標(biāo)準(zhǔn)系列》確定換熱器的選型。換熱器的傳熱計(jì)算換熱器的傳熱計(jì)算包括兩類(lèi)：一類(lèi)是設(shè)計(jì)型計(jì)算，即根據(jù)工藝提出的條件，確定換熱面積；另一類(lèi)是校核型計(jì)算，即對(duì)已知換熱面積的換熱器，核算其傳熱量、流體的流量或溫度。Q=W cpΔt，若流體有相變，Q=cp r。（1）在實(shí)際計(jì)算中，總傳熱系數(shù)通常采用推薦值，這些推薦值是從實(shí)踐中積累或通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定獲得的，可以從有關(guān)手冊(cè)中查得。 4. 總傳熱系數(shù)的推薦值一般范圍很大，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況選取中間的某一數(shù)值。 式（1）可分為三部分，對(duì)流傳熱熱阻、污垢熱阻和管壁導(dǎo)熱熱阻，其中污垢熱阻和管壁導(dǎo)熱熱阻可查相關(guān)手冊(cè)求得。 流體有無(wú)相變化，對(duì)傳熱有不同的影響。 而當(dāng)流體呈滯流時(shí)，流體在熱流方向上基本沒(méi)有混雜流動(dòng)，故h就較湍流時(shí)為小。 5. 傳熱面的形狀、位置和大小 傳熱管、板、管束等不同的傳熱面的形狀；管子的排列方式，水平或垂直放置；管徑、管長(zhǎng)或板的高度等，都影響h值。 178。 強(qiáng)制對(duì)流（無(wú)相變）傳熱過(guò)程根據(jù)理論分析及實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)流傳熱系數(shù)h的影響因素有傳熱設(shè)備的尺寸l、流體密度ρ、粘度μ、定壓質(zhì)量熱容cp、導(dǎo)熱系數(shù)k及流速u(mài)等物理量，可用h=f（l，ρ、μ、cp、k、u）表示，式中涉及到的基本量綱只有四個(gè)。 上述關(guān)系式僅為Nu與Re、Pr或Gr、Pr的原則關(guān)系式，而各種不同情況下的具體關(guān)系式則需通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。 總之，對(duì)流傳熱系數(shù)是流體主體中的對(duì)流和層流內(nèi)層的熱傳導(dǎo)的復(fù)合現(xiàn)象。216。 流體無(wú)相變時(shí)的強(qiáng)制對(duì)流傳熱1. 流體在管內(nèi)做強(qiáng)制對(duì)流1) 流體在光滑圓形直管內(nèi)做強(qiáng)制湍流a) 低粘度流體可應(yīng)用迪特斯（Dittus）貝爾特（Boelter）關(guān)聯(lián)式，即：若 60，需考慮傳熱進(jìn)口段對(duì)h的影響，此時(shí)可將求得的h值乘以 進(jìn)行校正。 應(yīng)用范圍：Re10000，Pr1700， 60（L為管長(zhǎng)）。液體被加熱時(shí)，取 ≈，液體被冷卻時(shí)，取 ≈；對(duì)氣體，則不論加熱或冷卻，均取 ≈。 上式適用于管長(zhǎng)較小時(shí)的情況，當(dāng)管子極長(zhǎng)時(shí)則不再適用，因?yàn)榇藭r(shí)求得的h趨于零，與實(shí)際不符。 應(yīng)當(dāng)指出，由于強(qiáng)制對(duì)流時(shí)對(duì)流傳熱系數(shù)很低，故在換熱器設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量避免在強(qiáng)制層流條件下進(jìn)行換熱。
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