傳熱學(xué)第10章--傳熱過(guò)程分析與換熱器熱計(jì)算(編輯修改稿)
2024-09-01 02:32 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 高溫度均出現(xiàn)在換熱器的同一側(cè)，使得該處的壁溫特別高，可能對(duì)換熱器產(chǎn)生破壞，因此，對(duì)于高溫?fù)Q熱器，又是需要故意設(shè)計(jì)成順流(4) 對(duì)于有相變的換熱器，如蒸發(fā)器和冷凝器，發(fā)生相變的流體溫度不變，所以不存在順流還是逆流的問(wèn)題。xTIn Out xTIn Out冷凝 蒸發(fā)第 9章 傳熱過(guò)程分析與換熱器熱計(jì)算 —— 167。92* 30 167。93 換熱器的熱計(jì)算 換熱器熱計(jì)算的基本方程式是 傳熱方程式 及 熱平衡式換熱器熱計(jì)算分兩種情況： 設(shè)計(jì)計(jì)算 和 校核計(jì)算(1)設(shè)計(jì)計(jì)算： 設(shè)計(jì)一個(gè)新的換熱器，以確定所需的換熱面積(2)校核計(jì)算： 對(duì)已有或已選定了換熱面積的換熱器，在非設(shè) 計(jì)工況條件下，核算他能否勝任規(guī)定的新任務(wù)。第 9章 傳熱過(guò)程分析與換熱器熱計(jì)算 —— 167。93* 31 式中， 不是獨(dú)立變量，因?yàn)樗Q于 以及換熱器的布置。另外，根據(jù)公式 (915)可是，一旦 和 以及 中的三個(gè)已知的話，我們就可以計(jì)算出另外一個(gè)溫度。因此，上面的兩個(gè)方程中共有 8個(gè)未知數(shù)，即需要給定其中的 5個(gè)變量，才可以計(jì)算另外三個(gè)變量。對(duì)于 設(shè)計(jì)計(jì)算 而言，給定的是 ，以及進(jìn)出口溫度中的三個(gè)，最終求對(duì)于 校核計(jì)算 而言，給定的一般是 ，以及 2個(gè)進(jìn)口溫度，待求的是第 9章 傳熱過(guò)程分析與換熱器熱計(jì)算 —— 167。93* 32 換熱器的熱計(jì)算有兩種方法： 平均溫差法 效能 傳熱單元數(shù) (?NTU)法1 平均溫差法： 就是直接應(yīng)用傳熱方程和熱平衡方程進(jìn)行熱 計(jì)算，其具體步驟如下：對(duì)于 設(shè)計(jì)計(jì)算（已知 ，及進(jìn)出口溫度中的三個(gè)，求 ）(1)初步布置換熱面，并計(jì)算出相應(yīng)的總傳熱系數(shù) k(2)根據(jù)給定條件，由熱平衡式求出進(jìn)、出口溫度中的那個(gè)待定的溫度(3)由冷熱流體的 4個(gè)進(jìn)出口溫度確定平均溫差 (4)由傳熱方程式計(jì)算所需的換熱面積 A， 并核算換熱面流體的流動(dòng)阻力(5)如果流動(dòng)阻力過(guò)大，則需要改變方案重新設(shè)計(jì)。第 9章 傳熱過(guò)程分析與換熱器熱計(jì)算 —— 167。93* 33 對(duì)于 校核計(jì)算（已知 ，及兩個(gè)進(jìn)口溫度，求 ）(1)先假設(shè)一個(gè)流體的出口溫度，按熱平衡式計(jì)算另一個(gè)出口溫度(2)根據(jù) 4個(gè)進(jìn)出口溫度求得平均溫差(3)根據(jù)換熱器的結(jié)構(gòu)，算出相應(yīng)工作條件下的總傳熱系數(shù) k(4)已知 kA和 ，按傳熱方程式計(jì)算在假設(shè)出口溫度下的(5)根據(jù) 4個(gè)進(jìn)出口溫度，用熱平衡式計(jì)算另一個(gè) ，這個(gè)值和上面的 ，都是在假設(shè)出口溫度下得到的，因此，都不是真實(shí)的換熱量(6)比較兩個(gè) ? 值，滿足精度要求，則結(jié)束，否則，重新假定出口溫度，重復(fù) (1)~(6)，直至滿足精度要求。第 9章 傳熱過(guò)程分析與換熱器熱計(jì)算 —— 167。93* 34 2 效能 傳熱單元數(shù)法(1) 換熱器的效能和傳熱單元數(shù) 換熱其效能的定義是基于如下思想：當(dāng)換熱器無(wú)限長(zhǎng)，對(duì)于一個(gè) 逆流換熱器 來(lái)講，則會(huì)發(fā)生如下情況 a 當(dāng) 時(shí)， ，則 b 當(dāng) 時(shí)， ，則于是，我們可以得到然而，實(shí)際情況的船熱量 q總是小于可能的最大傳熱量 qmax， 我們將 q/qmax定義為換熱器的效能，并用 ? 表示，即第 9章 傳熱過(guò)程分析與換熱器熱計(jì)算 —— 167。93* 35 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在未知傳熱量，之前， ? 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：于是式 ① ， ② 相加：熱
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