換熱器的傳熱計算-預覽頁
【正文】 度等，都影響h值。 強制對流（無相變）傳熱過程根據(jù)理論分析及實驗研究，對流傳熱系數(shù)h的影響因素有傳熱設備的尺寸l、流體密度ρ、粘度μ、定壓質(zhì)量熱容cp、導熱系數(shù)k及流速u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。 各準數(shù)名稱、名稱和含義列于表1?？傊?，對流傳熱系數(shù)是流體主體中的對流和層流內(nèi)層的熱傳導的復合現(xiàn)象。 流體無相變時的強制對流傳熱1. 流體在管內(nèi)做強制對流1) 流體在光滑圓形直管內(nèi)做強制湍流a) 低粘度流體可應用迪特斯（Dittus）貝爾特（Boelter）關(guān)聯(lián)式，即： （2）式中n值視熱流方向而定，當流體被加熱時，n=，當流體被冷卻時，n=。定性溫度：流體進出口溫度的算術(shù)平均值。定性溫度：除取壁溫外，均取流體進出口溫度的算術(shù)平均值。當管徑較小，流體壁面間的溫度差也較小且流體的μ值較大時，可忽略自然對流對強制層流傳熱的影響，此時可應用西德爾（Sieder）泰特（Tate）關(guān)聯(lián)式，即： （4）應用范圍：Re2300，Pr6700，Re Pr di10（L為管長）特性尺寸：管內(nèi)徑di。表2 式（5）中的各常數(shù)值壁面情況速度側(cè)形PrNuNu∞k1k2n恒壁溫拋物線任意平均2/3恒壁溫正在發(fā)展平均恒壁熱通量拋物線任意局部恒壁熱通量正在發(fā)展局部各物理量的定性溫度為管子進出口流體主體溫度的算術(shù)平均值。5) 流體在非圓形管內(nèi)作強制對流此時，只要將管內(nèi)徑改為當量直徑de，則仍可采用上述各關(guān)聯(lián)式。但無論采用哪個當量直徑均為一種近似的算法，而最好采用專用的關(guān)聯(lián)式，例如在套管環(huán)隙中用水和空氣進行對流傳熱實驗，可得h的關(guān)聯(lián)式： （8）應用范圍：Re=12000~220000，d1/d2=~17。2. 流體在管外作強制對流1) 流體在管束外作強制垂直流動通常管子的排列有正三角形、轉(zhuǎn)角正三角形、正方形及轉(zhuǎn)角正方形四種。定性溫度：流體進出口溫度的算術(shù)平均值。列管式換熱器折流擋板的形式較多，其中以弓形擋板最為常見。流速：取換熱器中心附近管排中最狹窄通道處的速度。傳熱當量直徑根據(jù)管子排列情況分別用不同的公式進行計算。這些假設值與實際情況相當接近，一般可不再校核。雖然珠狀冷凝的傳熱系數(shù)比膜狀冷凝的高十倍左右，但要保持珠狀冷凝非常困難，所以進行冷凝計算時，通?？偸菍⒗淠暈槟罾淠?。在列管冷凝器中，若管束由互相平行的z列管子所組成，一般各列管子在垂直方向上的排數(shù)不相等，設分別為n1，n2，……nz，則平均的管排數(shù)可按下式計算： （20）3) 傾斜表面膜狀冷凝時的對流傳熱系數(shù)如果平板或圓柱與水平面的傾斜角為φ，則對層流流動，仍可采用上述公式，但需將代表重力項的g用平行于換熱面方向上的分量g’來代替，即：2. 液體沸騰傳熱工業(yè)計算中常用的計算式有以下兩個：1) 羅森奧（Rohsennow）公式 （21）q—沸騰傳熱速率，W；S—沸騰傳熱面積，m2；cL—飽和液體的定壓質(zhì)量熱容，J/（kg ℃）Δt—壁面溫度與液體飽和溫度之差，℃，Δt =twts；λ—汽化熱，J/kg；Pr—飽和液體的普蘭德數(shù)；μL—飽和液體的粘度，Pa s；σ—氣液界面的表面張力，N/m，可查閱有關(guān)手冊；g—重力加速度，；ρL—飽和液體的密度，kg/m3；ρV—飽和蒸汽的密度，kg/m3；n—常數(shù)，對于水，n=，對于其他液體，n=；Csf—由實驗數(shù)據(jù)確定的組合常數(shù)，其值可由表4查得。應用條件：pc3000Pa，R=~，q/S(q/S)c（臨界熱
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