化工原理第四章傳熱過程超詳細(xì)講解-全文預(yù)覽
【正文】 采用翅片管、螺紋管作換熱管。溫差的增大受氣候條件和輸送費用的限制。 45 熱交換器 一、列管式換熱器 如圖 414， P127 管程 ：換熱器的管內(nèi)通道 管程數(shù) ：流體在管程中從一端到另一端運行的次數(shù)。要求各區(qū)溫差，如圖，必須先求出冷流體的中間溫度t2’→求冷卻水的質(zhì)量流量 M2. ① 求 M2： Φ總 =M1（ ΔH Cp1ΔT` ） 2 WTM 39。 總換熱面積： A= n?dml 二、夾套式加熱器： 圖 420 三、蛇管式熱交換器： 421 四、螺旋板式熱交換器： 422 五、板式熱交換器： 423 習(xí)題 14 解：圓筒壁的對流傳熱 Φ2/Φ1=≈35% α1 = 2023Wm2K1 結(jié)垢后： 結(jié)垢前： 221n1i i11m1ln1r1tl2rrrii????????????α2 = 15000Wm2K1 r1 = r2 = 221211m1 1ln1r1tl2rrr?????????32231211m1 1ln1ln1r1tl2rrrrr???????????垢r2 = r3 = r1 = 習(xí)題 23： sM /kg3600/60011 ? sM /kg3600/14002 ? kg//4180c 2p KJ? kg//2200c 1p KJ?A=n*l*πdm=13 2 = T2=? t2=15℃ T1=90℃ ? 習(xí)題 21解： l∝ A, 可用 A比代表 l 比， 即視為平面壁作近似計算。 采用 α大的流體 作熱載體； 據(jù)： 增大流速 可提高 α值； 勤除垢層 , 減小熱阻 δ/λ 。如噴啉冷卻時將液體霧化。 例 412 在其他條件 (K,Cp,M1,M2)不變時 ,并 →逆，求 T2, t1。在 Φ、 K相同時， A逆 A并 。 平均溫差公式 以并流為例推導(dǎo)平均溫差公式： ∵ (Tt)與 A有關(guān)，故須找平均溫差 (Tt)m =Δ t m, 則需找 d(Tt) ～ dA關(guān)系 ,故取一微元面積 dA, 在 dA 內(nèi)視(Tt)為常數(shù) ,在 dA內(nèi)應(yīng)用傳熱速率方程式有： 對冷熱流體進(jìn)行 熱量衡算 有： 可找到 dA～ d(Tt) 關(guān)系， 積分就可得 (Tt)m =Δtm kg/s (qm) 即：經(jīng)過 dA后換熱器換熱： T流體放熱： t流體吸熱： (2)(3)得： 2 P22 P2dd =M C dt dt =MC??設(shè)法消去與流體性質(zhì)相關(guān)的參數(shù) M、 Cp： 代回 (5)式整理得 ： ……(5) 對數(shù)平均溫差 同理逆流換熱亦可推導(dǎo)出： 當(dāng) 算術(shù)平均溫差 注意： 計算時，先作出 T∽ A方框圖，注明溫度，找出 Δt1 和 Δt2 后再計算 Δtm 。 作業(yè)： P143 14 b. 據(jù) K的獲得途徑： 實測。 對流給熱模型將間壁傳熱分解為兩個給熱和一個導(dǎo)熱過程 : T主體 → 過度、滯流層 → 內(nèi)壁 →外壁 → 滯流、過度層 → t主體 對流傳熱 傳導(dǎo)傳熱 傳導(dǎo)傳熱 傳導(dǎo)傳熱 對流傳熱 Φ1 Φ2 Φ3 ① 給熱： T流體 →壁 ②傳導(dǎo)傳熱 ③給熱：壁 →t流體 二、牛頓給熱方程 既然將對流給熱視為通過滯流內(nèi)層的熱傳導(dǎo)，則對 式中 δT是流體以導(dǎo)熱方式傳熱 (傳熱邊界層 )的厚度，是虛擬的，難測定，故令： λT / δT= αT — 給熱系數(shù) 則有： 式中： T, tw1, tw2, t, αT, αt 均應(yīng)是流體流動方向上 某一截面上 的數(shù)值。由于壁面附近的流
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