傳熱學(xué)第九章改ppt課件(完整版)
【正文】 衡式 mtkA ???)()( cccmchhhmh ttcqttcq ???????????31 式中， 不是獨(dú)立變量，因?yàn)樗Q于 以及換熱器的布置。39。m a xchcmcchhmhttcqqttcqq????36 對(duì)于一個(gè)已存在的換熱器，如果已知了效能 ? 和冷熱流體的進(jìn)口溫差，則實(shí)際傳熱量可很方便地求出 那么 ? 又如何計(jì)算？和那些因素有關(guān)？ 以 順流 換熱器為例，并假設(shè) ，則有 根據(jù)熱平衡式得： 于是 ? ?ch TTCqq ????? m i nm a x ??cmchmh cqcq ?? ?? ? ??????????????????chhhchhhhttttttCttCqqm i nm a x?)()( hhrhhchcc ttCttCCtt ??????????????hCC ?min)()( ccchhh ttCttC ?????????m a xm i nCCCr ?)( chhh tttt ???????? ? 式 ①，② 相加： )()()()( hhrchchch ttCtttttt ?????????????????? ?熱容比 ① ② 37 ))(1()()()()()()(chrchrchhhrchchchttCttCttttCtttttt???????????????????????????????????式 ① 代入下式得： )e x p(t kAt ????? ??? )1(11rchch Ctttttt ?????????????????? ?+ rCkA????1)e x p (1 ??chcmchmh CCcqcq1111 ?????+ rrhrchhCCCkACCCCkA??????????????????????1)1(e x p11)1(e x p1?38 當(dāng) 時(shí)，同樣的推導(dǎo)過程可得： cmchmh cqcq ?rrcCCCkA???????????1)1(e x p1?hcr CCCCC ??m a xm i nchr CCCCC ??m a xm i n上面兩個(gè)公式合并，可得： rrCCCkA???????????1)1(e x p1m i n?m a xm i nCCCr ?上面的推導(dǎo)過程得到如下結(jié)果，對(duì)于順流： 當(dāng) 時(shí) cmchmh cqcq ?rrhCCCkA???????????1)1(e x p1?39 換熱器效能公式中的 依賴于換熱器的設(shè)計(jì)， 則依賴于換熱器的運(yùn)行條件，因此， 在一定程度上表征了換熱器綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能，習(xí)慣上將這個(gè)比值（無量綱數(shù)）定義為傳熱單元數(shù) _(NTU)， (Number of Transfer Unit)即 因此， 與 順流 類似， 逆流 時(shí)： kA minCminCkAm i nN T U CkA?? ?rrCC?????1)1(N T Ue x p1?? ?? ?)1(N T Ue x p)1()1(N T Ue x p1rrrCCC????????40 當(dāng)兩種流體的熱容相等時(shí)，即 ? 公式可以簡(jiǎn)化為 1m a xm i n ??CCCr? ?2N T U2e x p1 ?????N T U1N T U???順流： 逆流： 當(dāng)冷熱流體之一發(fā)生相變時(shí) ，相當(dāng)于 ，即 ，于是上面效能公式可簡(jiǎn)化為 ? ?N T Ue x p1 ??????maxC0m a xm i n ??CCCr41 (2) 效能 傳熱單元數(shù)法計(jì)算換熱器的步驟 a 設(shè)計(jì)計(jì)算 顯然，利用已知條件可以計(jì)算出 ? ，而待求的 k， A則包含在 NTU內(nèi)，因此，對(duì)于設(shè)計(jì)計(jì)算是已知 ? ，求 NTU，求解過程與平均溫差法相似，不再重復(fù) b 校核計(jì)算 由于 k事先不知，所以仍然需要假設(shè)一個(gè)出口溫度，具體如下： ① 假設(shè)一個(gè)出口溫度 ，利用熱平衡式計(jì)算另一個(gè) ② 利用四個(gè)進(jìn)出口溫度計(jì)算定性溫度，確定物性，并結(jié)合換熱器結(jié)構(gòu)，計(jì)算總傳熱系數(shù) k ③ 利用 k, A計(jì)算 NTU （ ,及兩個(gè)進(jìn)口溫度，求 ） cmchmh cqcqA , ch tt ????，t?（ ，及進(jìn)出口溫度中的三個(gè)，求 ） t?cmchmh cqcq , kA42 ④ 利用 NTU計(jì)算 ? ⑤ 利用 (917)計(jì)算 ?，利用 (915)計(jì)算另一個(gè) ? ⑥ 比較兩個(gè) ?，是否滿足精度，否則重復(fù)以上步驟 從上面步驟可以看出，假設(shè)的出口溫度對(duì)傳熱量 ?的影響不是直接的，而是通過定性溫度，影響總傳熱系數(shù)，從而影響 NTU，并最終影響 ? 值。顯然，根據(jù)不同的傳熱方式，強(qiáng)化和削弱傳熱的手段應(yīng)該不同，本節(jié)主要針對(duì)對(duì)流換熱過程的強(qiáng)化和削弱 1 強(qiáng)化傳熱的原則和手段 (1) 強(qiáng)化換熱的原則
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