页数:34页文件大小:220.1 KB来源: 化工原理ppt课件
本课件讲解热平衡方程、总传热速率微分方程与总传热系数、平均温度差法与传热单元数法的计算。内容按5.3.3 传热计算方法、0.8 否则值太小,经济上不合理。若低等小节展开,配合图示、公式推导与例题说明相关参数的确定方法。
本页为「传热计算方法」小节导览页,列出本节包含的内容要点。
一、平均温度差法对总传热速率微分方程积分,可得总传热速率积分方程传热过程冷、热流体的平均温度差
推导平均温度差的表达式时,对传热过程作以下简化假定:
由热量恒算并结合假定条件
因此,及都是直线关系,可分别表示为上两式相减,可得也呈直线关系。将上述诸直线定性地绘于图5-9 中一、平均温度差法
图5-9 逆流时平均温度差的推导一、平均温度差法
根据假定条件
对数平均温度差逆流和并流时计算平均温度差的通式。一、平均温度差法
逆流:采用逆流操作,若换热介质流量一定,则可以节省传热面积,减少设备费;若传热面积一定,则可减少换热介质的流量,降低操作费,因而工业上多采用逆流操作。并流:若对流体的温度有所限制,如冷流体被加热时不得超过某一温度,或热流体被冷却时不得低于某一温度,则宜采用并流操作。一、平均温度差法
图5-10 错流和折流示意图一、平均温度差法
温差校正系数安德伍德(Underwood)和鲍曼(Bowman)图算法一、平均温度差法先按逆流计算对数平均温度差,然后再乘以考虑流动方向的校正因素。即
具体步骤如下:
值恒小于1,这是由于各种复杂流动中同时存在逆流和并流的缘故。通常在换热器的设计中规定,值不应小于
定义最大可能传热量式中WCp称为流体的热容量流率,下标min表示两流体中热容量流率较小者,并称此流体为最小值流体。换热器中可能达到的最大温差较小者具有较大温差二、传热单元数法
若冷流体为最小值流体,则传热效率为若热流体为最小值流体,则传热效率为二、传热单元数法
若已知传热效率,则可确定换热器的传热量和冷、热流体的出口温度二、传热单元数法
对于热流体,同样可写出积分上式得基于冷流体的传热单元数基于热流体的传热单元数二、传热单元数法
传热单元数是温度的量纲为一函数,它反映传热推动力和传热所要求的温度变化,传热推动力愈大,所要求的温度变化愈小,则所需要的传热单元数愈少。二、传热单元数法
推导可得式中二、传热单元数法
若热流体为最小值流体,则式中二、传热单元数法
对于单程逆流换热器,可推导出传热效率与传热单元数的关系为当两流体中任一流体发生相变时二、传热单元数法
当两流体的热容流率相等单程并流换热器单程逆流换热器二、传热单元数法
应予指出,一般在设计换热器时宜采用平均温度差法,在校核换热器时宜采用法。二、传热单元数法
练习题目
作业题:8、9、101
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