,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Heat Transfer,*,Click to edit Master title style,L o g o,建筑工程系,The Department,of,Construction Engineering,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,Heat Transfer,传热学,建筑环境与设备工程专业主干课程之一,!,Heat Transfer传热学 建筑环境与设备工程专业主,建筑环境与设备工程专业主干课程之一,!,第十章 传热和换热器,Chapter10 The Heat Transfer and Heat Exchanger,建筑环境与设备工程专业主干课程之一!第十章 传热和换热,Heat Transfer,10-4 换热器计算及换热器性能评价,分为,设计计算,和,校核计算,。,换热器热计算的,基本公式,为,传热方程式,:,热平衡方程式：,Heat Transfer10-4 换热器计算及换热器性能,Heat Transfer,一、换热器计算的平均温差法,平均温差法用作设计计算时步骤如下：,（,1,）初步布置换热面，计算出相应的传热系数 。,（,2,）根据给定条件，由热平衡式求出进、出口温度,中的那个待定的温度 。,（,3,）由冷、热流体的,4,个进、出口温度确定平均温,差，计算时要注意保持修正系数 具有合适,的数值。,（,4,）由传热方程求出所需要的换热面积 ，并核算,换热面两侧有流体的流动阻力。,（,5,）如流动阻力过大，改变方案重新设计。,Heat Transfer一、换热器计算的平均温差法,Heat Transfer,对于校核计算具体计算步骤：,（,1,）先假设一个流体的出口温度，按热平衡式计算另一个出口温度,（,2,）根据,4,个进出口温度求得平均温差,（,3,）根据换热器的结构，算出相应工作条件下的总传热系数,k,Heat Transfer 对于校核计算具体计算步骤：,Heat Transfer,（,4,）已知,k,、,A,和 ，按传热方程式计算在假设出口温度下的,（,5,）根据,4,个进出口温度，用热平衡式计算另一个 ，这个值和上面的 ，都是在假设出口温度下得到的，因此，都不是真实的换热量,（,6,）比较两个,值，满足精度要求，则结束，否则，重新假定出口温度，重复,(1)(6),，直至满足精度要求。,Heat Transfer（4）已知k、A和 ，按传热方,Heat Transfer,二、效能,-,传热单元数法,(1),传热单元数和换热器的效能,换热器的效能按下式定义：,换热器交换的热流量：,Heat Transfer二、效能-传热单元数法换热器的效能,Heat Transfer,下面揭示换热器的效能与哪些变量有关。,以,顺流换热器为例,，并假设 则有：,根据热平衡式得：,于是：,Heat Transfer 下面揭示换热器的效能与哪,Heat Transfer,式,，,相加：,整理：,由上一节知道：,Heat Transfer式，相加：整理：由上一节知道,Heat Transfer,代入式得：,把上一节中 带入上式得：,Heat Transfer代入式得：把上一节中 带入,当 时，类似推导可得,由可写出：,当 时，类似推导可得由可写出：,Heat Transfer,令：,可写成：,类似的推导可得逆流换热器的效能为：,称为,传热单元数,Heat Transfer令：可写成：类似的推导可得逆流换,Heat Transfer,当冷热流体之一发生相变时,，即 趋于无穷大时，于是上面效能公式可简化为：,当两种流体的热容相等时，,公式可以简化为,顺流：,Heat Transfer当冷热流体之一发生相变时，即,Heat Transfer,根据 及 的定义及换热器两类热计算的任务可知，设计计算是已知 求 ，而校核计算则是由 求取 值。它们计算步骤都与平均温差中对应计算大致相似，故不再细述。,三、用效能,传热单元数法（法）计算换热器的步骤,Heat Transfer根据 及 的定义及换热器,Heat Transfer,四、换热器设计时的综合考虑,换热器设计是综合性的课题，必须考虑出投资，运行费用，安全可靠等诸多因素。,五、换热器的结垢及污垢热阻,污垢增加了热阻，使传热系数减小，这种热阻成为污垢热阻，用,R,f,表示，,式中：,k,为有污垢后的换热面的传热系数，,k0,为洁净换热面的传热系数。,Heat Transfer四、换热器设计时的综合考虑,Heat Transfer,对于两侧均已结构的管壳式换热器，以管子外表面为计算依据的传热系数可以表示成：,如果管子外壁没有肋化，则肋面总效率,o,=1,。,管壳式换热器的部分污垢热阻可以查得,。,Heat Transfer对于两侧均已结构的管壳式换热器，以,Heat Transfer,六、换热器性能评价,1,、单一性能评价；,2,、传热量与功耗比的评价；,3,、传热面积与其它性能比的评价；,4,、能量转换与利用性能比的评价。,Heat Transfer六、换热器性能评价1、单一性能评价,Heat Transfer,本章小结,一、换热器计算的平均温差法,二、效能,-,传热单元数法,三、用效能,传热单元数法（法）计算换热器的步骤,四、换热器设计时的综合考虑,五、换热器的结垢及污垢热阻,六、换热器性能评价,作业：,P303,：,21,；,22,Heat Transfer本章小结一、换热器计算的平均温差法,Thank You!,感谢所有资料原始持有人的辛勤劳动！,Thank You!感谢所有资料原始持有人的辛勤劳动,