第九章傳熱過程分析與換熱器熱計算

1、第九章第九章 傳熱過程分析傳熱過程分析與換熱器熱計算與換熱器熱計算 9-1 傳熱過程的分析和計算傳熱過程的分析和計算 v傳熱過程傳熱過程 基本計算式基本計算式( (傳熱方程式傳熱方程式) )傳熱過程分析求解的基本關(guān)系為傳熱方程式傳熱過程分析求解的基本關(guān)系為傳熱方程式21ffttka式中式中 為傳熱系數(shù)（在容易與對流換熱表為傳熱系數(shù)（在容易與對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)想混淆時，稱總傳熱系數(shù)）。面?zhèn)鳠嵯禂?shù)想混淆時，稱總傳熱系數(shù)）。k1、通過平壁的傳熱、通過平壁的傳熱21111hhk 由于平壁的兩側(cè)的面積是相等的，由于平壁的兩側(cè)的面積是相等的，因此傳熱系數(shù)的數(shù)值不論對哪一側(cè)來說因此傳熱系數(shù)的數(shù)值不論對哪一

2、側(cè)來說都是一樣的。都是一樣的。2 通過圓管的傳熱通過圓管的傳熱在穩(wěn)態(tài)條件下，通過各環(huán)節(jié)的熱流量是不變的在穩(wěn)態(tài)條件下，通過各環(huán)節(jié)的熱流量是不變的。 )ln(21)(iowowiddttl )(1wifiittldh 圓柱面導(dǎo)熱：圓柱面導(dǎo)熱：)(2fwooottldh外部對流：外部對流：內(nèi)部對流：內(nèi)部對流：hiho對外側(cè)面積而言得傳熱系數(shù)的定義式由下式表示：對外側(cè)面積而言得傳熱系數(shù)的定義式由下式表示：ooioiifofidhdddhttl1ln211oiooiiohddddhdk1ln21從熱阻的角度來看從熱阻的角度來看 ooioiioahddlahka1ln2111上面三式相加上面三式相加3、通

3、過肋壁的傳熱、通過肋壁的傳熱在表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)較在表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)較小的一側(cè)采用肋壁小的一側(cè)采用肋壁是強(qiáng)化傳熱的一種是強(qiáng)化傳熱的一種行之有效的方法。行之有效的方法。下面以平壁的一側(cè)下面以平壁的一側(cè)為肋壁的較簡單的為肋壁的較簡單的情況，作為分析肋情況，作為分析肋壁傳熱的對象。壁傳熱的對象。wifiiittahwowiitta12owofoofwofoh a ttha tt式中，式中， 為肋面總效率。為肋面總效率。ooooiiifofiahaahtt11ooowofoha ttofoaaa)(21定義定義肋化系數(shù)：肋化系數(shù)： 則則傳熱系數(shù)傳熱系數(shù)為為所以，只要所以，只要 就可以起到強(qiáng)化換熱的效果。就可以起

4、到強(qiáng)化換熱的效果。ioaaooihhk1111o 4、臨界熱絕緣直徑、臨界熱絕緣直徑 為了減少管道的散熱損失，采用在管道為了減少管道的散熱損失，采用在管道外側(cè)覆蓋熱絕緣層或稱隔熱保溫層的辦法。外側(cè)覆蓋熱絕緣層或稱隔熱保溫層的辦法。熱流體通過管道壁和絕緣層傳熱給冷流體傳熱流體通過管道壁和絕緣層傳熱給冷流體傳熱過程的熱阻為熱過程的熱阻為oooildhdddddhr1ln21ln21121211管道的散熱量為管道的散熱量為021112()1111lnln22ioiool ttddhdddhd 根據(jù)根據(jù) ，可解得，可解得0oddd02odh這個這個 成為成為臨界熱絕緣直徑記為臨界熱絕緣直徑記為0dcr

5、d 9-2 換熱器的型式及平均溫差換熱器的型式及平均溫差 用來使熱量從熱流體傳遞到冷流體，用來使熱量從熱流體傳遞到冷流體，以滿足規(guī)定的工藝要求的裝置統(tǒng)稱以滿足規(guī)定的工藝要求的裝置統(tǒng)稱換熱器換熱器。分為分為間壁式、混合式及蓄熱式（或稱回?zé)衢g壁式、混合式及蓄熱式（或稱回?zé)崾剑┦剑┤箢?。三大類?1、間壁式換熱器的主要型式、間壁式換熱器的主要型式 適用于傳熱量不大或流體流量不大的情形。適用于傳熱量不大或流體流量不大的情形。 （1）套管式換熱器）套管式換熱器（2）殼管式換熱器）殼管式換熱器 這是間壁式換熱器的一種主要形式，又這是間壁式換熱器的一種主要形式，又稱管殼式換熱器。稱管殼式換熱器。1-2型換

6、熱器型換熱器2-4型換熱器型換熱器（3）交叉流換熱器）交叉流換熱器 它是它是間壁式換熱器的又一種主要型式間壁式換熱器的又一種主要型式。根據(jù)換熱表面結(jié)構(gòu)的不同又可有根據(jù)換熱表面結(jié)構(gòu)的不同又可有管束式、管束式、管翅式及板翅式管翅式及板翅式等的區(qū)別等的區(qū)別 。（4）板式換熱器）板式換熱器 板式換熱器拆卸清洗方便，故適合于板式換熱器拆卸清洗方便，故適合于含有易污染物的流體的換熱。含有易污染物的流體的換熱。（5）螺旋板式換熱器）螺旋板式換熱器 這種換熱器換熱效果較好，缺點是換這種換熱器換熱效果較好，缺點是換熱器的密封比較困難。熱器的密封比較困難。2 2 簡單順流及逆流換熱器的對數(shù)平均溫差簡單順流及逆流換

7、熱器的對數(shù)平均溫差傳熱方程的一般形式傳熱方程的一般形式：mtka 這個過程這個過程對于傳熱過程是通用的對于傳熱過程是通用的，下面，下面推導(dǎo)簡單順流及逆流換熱器的平均溫差計算推導(dǎo)簡單順流及逆流換熱器的平均溫差計算式。式。順流時平均溫差的推導(dǎo)順流時平均溫差的推導(dǎo)以以順流順流情況為例，作如下假設(shè)情況為例，作如下假設(shè)：（1 1）冷熱流體的質(zhì)量流量）冷熱流體的質(zhì)量流量q qm2m2、q qm1m1以及比以及比熱容熱容c c2 2,c,c1 1是常數(shù)；是常數(shù)；（2 2）傳熱系數(shù)是常數(shù)；）傳熱系數(shù)是常數(shù)；（3 3）換熱器無散熱損失；）換熱器無散熱損失；（4 4）換熱面沿流動方向的導(dǎo)熱量可以忽）換熱面沿流動方

8、向的導(dǎo)熱量可以忽略不計。略不計。 在前面假設(shè)的基礎(chǔ)上，并已知冷熱流體在前面假設(shè)的基礎(chǔ)上，并已知冷熱流體的進(jìn)出口溫度，的進(jìn)出口溫度，現(xiàn)在來看圖現(xiàn)在來看圖9-139-13中微元換熱中微元換熱面面dada一段的傳熱。溫差為：一段的傳熱。溫差為： ddtakchchttttttddd在固體微元面在固體微元面dada內(nèi)，兩種流體的換熱量為內(nèi)，兩種流體的換熱量為: :1 1111 11ddddmmq c ttq c 2222221ddddmmq cttq c 對于熱流體對于熱流體: :對于冷流體對于冷流體: :121 12211dddddmmtttq cq c ddtaktdaddktdatdktxxat

9、tkt0datdxxkattln可見，當(dāng)?shù)販夭铍S換熱面呈指數(shù)變化，則沿整個換熱面的平可見，當(dāng)?shù)販夭铍S換熱面呈指數(shù)變化，則沿整個換熱面的平均溫差為：均溫差為：)exp(txxkatx0 xx0)daexp(t1 dat1xaamkaaat1 12211mmq cq c1-)exp(t)daexp(t1x0kakakaatxamxxkattlnkat tlnaax)exp(tkat tttttttm tlnttlnt1-ttlnt對數(shù)平均溫差對數(shù)平均溫差 不論順流還是逆流，不論順流還是逆流，對數(shù)平均溫差對數(shù)平均溫差可統(tǒng)可統(tǒng)一用以下計算式表示：一用以下計算式表示： minmaxminmaxlnttt

10、ttm 平均溫差的另一種更為簡單的形式是平均溫差的另一種更為簡單的形式是算算術(shù)平均溫差術(shù)平均溫差，即，即2minmax,tttm算術(shù)3、復(fù)雜布置時換熱器平均溫差的計算、復(fù)雜布置時換熱器平均溫差的計算v套管式換熱器及螺旋板式換熱器的平均套管式換熱器及螺旋板式換熱器的平均溫差可以方便的按逆流或順流布置的公溫差可以方便的按逆流或順流布置的公式來計算。但對于殼管式換熱器及交叉式來計算。但對于殼管式換熱器及交叉流式換熱器的平均溫差一般采用以下公流式換熱器的平均溫差一般采用以下公式來計算：式來計算：ctfmmtt4、各種流動型式的比較、各種流動型式的比較在相同的進(jìn)、出口溫度條件下：在相同的進(jìn)、出口溫度條件

11、下：逆流的平均溫差最大；逆流的平均溫差最大；順流的平均溫差最??；順流的平均溫差最??；交叉流適中。交叉流適中。 因此，因此，換熱器應(yīng)當(dāng)盡量布置成逆流，而盡可能避換熱器應(yīng)當(dāng)盡量布置成逆流，而盡可能避免作順流布置。免作順流布置。 但逆流也有但逆流也有缺點，即熱流體和冷流體的最高溫度缺點，即熱流體和冷流體的最高溫度 集中在換熱器的同一端。集中在換熱器的同一端。 9-3 換熱器的熱計算換熱器的熱計算v分為分為設(shè)計計算設(shè)計計算和和校核計算校核計算。v換熱器熱計算的換熱器熱計算的基本公式基本公式為為mka t 1 1112222mmq c ttq ctt 傳熱方程式傳熱方程式:熱平衡方程式：熱平衡方程式：1

12、 1、換熱器計算的平均溫差法、換熱器計算的平均溫差法v平均溫差法用作設(shè)計計算時步驟如下：平均溫差法用作設(shè)計計算時步驟如下：（1 1）初步布置換熱面，計算出相應(yīng)的傳熱系數(shù)）初步布置換熱面，計算出相應(yīng)的傳熱系數(shù) 。（2 2）根據(jù)給定條件，由熱平衡式求出進(jìn)、出口溫度）根據(jù)給定條件，由熱平衡式求出進(jìn)、出口溫度 中的那個待定的溫度中的那個待定的溫度 。（3 3）由冷、熱流體的）由冷、熱流體的4 4個進(jìn)、出口溫度確定平均溫個進(jìn)、出口溫度確定平均溫 差，計算時要注意保持修正系數(shù)差，計算時要注意保持修正系數(shù) 具有合適具有合適 的數(shù)值。的數(shù)值。（4 4）由傳熱方程求出所需要的換熱面積）由傳熱方程求出所需要的換熱

13、面積 ，并核算，并核算 換熱面兩側(cè)有流體的流動阻力。換熱面兩側(cè)有流體的流動阻力。（5 5）如流動阻力過大，改變方案重新設(shè)計。）如流動阻力過大，改變方案重新設(shè)計。kmta 對于校核計算具體計算步驟：對于校核計算具體計算步驟：（1 1）先假設(shè)一個流體的出口溫度，按熱平衡式計）先假設(shè)一個流體的出口溫度，按熱平衡式計算另一個出口溫度算另一個出口溫度（2 2）根據(jù)）根據(jù)4 4個進(jìn)出口溫度求得平均溫差個進(jìn)出口溫度求得平均溫差（3 3）根據(jù)換熱器的結(jié)構(gòu)，算出相應(yīng)工作條件下的）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)總傳熱系數(shù)k kmt（4 4）已知）已知k k、a a和和 ，按傳熱方程式計算在假設(shè)，

14、按傳熱方程式計算在假設(shè)出口溫度下的出口溫度下的（5 5）根據(jù)）根據(jù)4 4個進(jìn)出口溫度，用熱平衡式計算另一個進(jìn)出口溫度，用熱平衡式計算另一個個 ，這個值和上面的，這個值和上面的 ，都是在假設(shè)出，都是在假設(shè)出口溫度下得到的，因此，都不是真實的換熱量口溫度下得到的，因此，都不是真實的換熱量（6 6）比較兩個）比較兩個 值，滿足精度要求，則結(jié)束，值，滿足精度要求，則結(jié)束，否則，重新假定出口溫度，重復(fù)否則，重新假定出口溫度，重復(fù)(1)(6)(1)(6)，直至，直至滿足精度要求。滿足精度要求。mt2 2 效能效能- -傳熱單元數(shù)法傳熱單元數(shù)法(1)(1)傳熱單元數(shù)和換熱器的效能傳熱單元數(shù)和換熱器的效能換熱

15、器的效能按下式定義：換熱器的效能按下式定義：max12ttttmin()()mq ctt 換熱器交換的熱流量：換熱器交換的熱流量：min12()mq ctt 1112()tttt1 122mmq cqc 下面揭示換熱器的效能與哪些變量有關(guān)。下面揭示換熱器的效能與哪些變量有關(guān)。 以以順流換熱器為例順流換熱器為例，并假設(shè)，并假設(shè) 則有則有根據(jù)熱平衡式得：根據(jù)熱平衡式得：1 1112222()()mmq c ttq c tt1 1221122()mmq cttttq c于是于是1 11212221(1)mmq cttttq c式式， 相加：相加：1 11212122 2()()(1)()mmq ct

16、tttttq c整理：整理：由上一節(jié)知道由上一節(jié)知道1212kattett帶入帶入式得式得1 1221 exp()1mmkaq cq c把上一節(jié)中把上一節(jié)中 帶入上式得帶入上式得1 11 1221 1221 exp11mmmmmq ckaq cq cq cq c1 122mmq cqc當(dāng)當(dāng) 時，類似推導(dǎo)可得時，類似推導(dǎo)可得22221 1221 11 exp11mmmmmq ckaq cq cq cq c將將合并寫成合并寫成minminmaxminmax1 exp11mmmmmq ckaq cq cq cq c令令minmkantuq c可寫成可寫成minmaxminmax1 exp11mmmm

17、q cntuq cq cq c（）類似的推導(dǎo)可得逆流換熱器的效能為類似的推導(dǎo)可得逆流換熱器的效能為minmaxminminmaxmax1 exp11exp1mmmmmmq cntuq cq cq cntuq cq c（）（）稱為稱為傳熱單元數(shù)傳熱單元數(shù)當(dāng)冷熱流體之一發(fā)生相變時當(dāng)冷熱流體之一發(fā)生相變時，即，即 趨于無窮大趨于無窮大時，于是上面效能公式可簡化為時，于是上面效能公式可簡化為ntuexp1當(dāng)兩種流體的熱容相等時，當(dāng)兩種流體的熱容相等時， 公式可以簡化為公式可以簡化為1exp2ntu2ntu1ntu順流：順流：逆流：逆流：maxmq cv根據(jù)根據(jù) 及及 的定義及換熱器兩類熱計算的定義及換

18、熱器兩類熱計算的任務(wù)可知，設(shè)計計算是已知的任務(wù)可知，設(shè)計計算是已知 求求 ，而校核計算則是由而校核計算則是由 求取求取 值。它們計值。它們計算步驟都與平均溫差中對應(yīng)計算大致相似，算步驟都與平均溫差中對應(yīng)計算大致相似，故不再細(xì)述。故不再細(xì)述。ntuntuntu 3、用效能、用效能傳熱單元數(shù)法（法）計算換熱器的步驟傳熱單元數(shù)法（法）計算換熱器的步驟4 4 換熱器設(shè)計時的綜合考慮換熱器設(shè)計時的綜合考慮 換熱器設(shè)計是綜合性的課題，必須考慮出投換熱器設(shè)計是綜合性的課題，必須考慮出投資，運(yùn)行費(fèi)用，安全可靠等諸多因素。資，運(yùn)行費(fèi)用，安全可靠等諸多因素。5 5 換熱器的結(jié)垢及污垢熱阻換熱器的結(jié)垢及污垢熱阻 污

19、垢增加了熱阻，使傳熱系數(shù)減小，這種熱污垢增加了熱阻，使傳熱系數(shù)減小，這種熱阻成為污垢熱阻，用阻成為污垢熱阻，用r rf f表示，表示，式中：式中：k k為有污垢后的換熱面的傳熱系數(shù)，為有污垢后的換熱面的傳熱系數(shù)，k0k0為潔為潔凈換熱面的傳熱系數(shù)。凈換熱面的傳熱系數(shù)。011kkrf對于兩側(cè)均已結(jié)構(gòu)的管殼式換熱器，以管子外表對于兩側(cè)均已結(jié)構(gòu)的管殼式換熱器，以管子外表面為計算依據(jù)的傳熱系數(shù)可以表示成：面為計算依據(jù)的傳熱系數(shù)可以表示成：如果管子外壁沒有肋化，則肋面總效率如果管子外壁沒有肋化，則肋面總效率 o o = 1 = 1。管殼式換熱器的部分污垢熱阻可以在表管殼式換熱器的部分污垢熱阻可以在表9-

20、19-1種查得種查得。oofowioifirhraarhk1111 9-4 傳熱的強(qiáng)化和隔熱保溫技術(shù)傳熱的強(qiáng)化和隔熱保溫技術(shù)強(qiáng)化傳熱的目的：強(qiáng)化傳熱的目的：縮小設(shè)備尺寸；縮小設(shè)備尺寸；提高熱效率；提高熱效率；保證設(shè)備安全。保證設(shè)備安全。削弱傳熱的目的：削弱傳熱的目的：減少熱量損失減少熱量損失1、增強(qiáng)傳熱的方法、增強(qiáng)傳熱的方法 （1 1）擴(kuò)展傳熱面）擴(kuò)展傳熱面 擴(kuò)展傳熱壁換熱系數(shù)小的一側(cè)的面積，是增強(qiáng)擴(kuò)展傳熱壁換熱系數(shù)小的一側(cè)的面積，是增強(qiáng)傳熱中使用最廣泛的一種方法，如肋壁、肋片管、傳熱中使用最廣泛的一種方法，如肋壁、肋片管、波紋管、板翅式換熱面等，它使換熱設(shè)備傳熱系數(shù)波紋管、板翅式換熱面等，它

21、使換熱設(shè)備傳熱系數(shù)及單位體積的傳熱面積增加，能收到高效緊湊的效及單位體積的傳熱面積增加，能收到高效緊湊的效益。益。 （2 2）改變流動狀況）改變流動狀況 增加流速、增強(qiáng)擾動、采用旋流及射流等都能增加流速、增強(qiáng)擾動、采用旋流及射流等都能起增強(qiáng)傳熱的效果，但這些措施將引起流動阻力的起增強(qiáng)傳熱的效果，但這些措施將引起流動阻力的增加。增加。 a a、增加流速、增加流速 增加流速可改變流態(tài)，提高紊流強(qiáng)度。增加流速可改變流態(tài)，提高紊流強(qiáng)度。b b、流道中加插入物增強(qiáng)擾動、流道中加插入物增強(qiáng)擾動 在管內(nèi)或管外加進(jìn)插入物，如金屬絲、在管內(nèi)或管外加進(jìn)插入物，如金屬絲、金屬螺旋環(huán)、盤片、麻花鐵、翼形物，以及金屬螺

22、旋環(huán)、盤片、麻花鐵、翼形物，以及將傳熱面做成波紋狀等措施都可增強(qiáng)擾動、將傳熱面做成波紋狀等措施都可增強(qiáng)擾動、破壞流動邊界層，增強(qiáng)傳熱。破壞流動邊界層，增強(qiáng)傳熱。c c、采用旋轉(zhuǎn)流動裝置、采用旋轉(zhuǎn)流動裝置 在流道進(jìn)口裝渦流發(fā)生器，使流體在一在流道進(jìn)口裝渦流發(fā)生器，使流體在一定壓力下從切線方向進(jìn)入管內(nèi)作劇烈的旋轉(zhuǎn)定壓力下從切線方向進(jìn)入管內(nèi)作劇烈的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，用渦旋流動以強(qiáng)化傳熱。運(yùn)動，用渦旋流動以強(qiáng)化傳熱。d d、采用射流方法噴射傳熱表面、采用射流方法噴射傳熱表面 由于射流撞擊壁面，能直接破壞邊界層，由于射流撞擊壁面，能直接破壞邊界層，故能強(qiáng)化換熱。它特別適用于強(qiáng)化局部點的故能強(qiáng)化換熱。它特別適用于

23、強(qiáng)化局部點的傳熱。傳熱。（3 3）使用添加劑改變流體物性）使用添加劑改變流體物性 流體熱物性中的導(dǎo)熱系數(shù)和容積比熱對流體熱物性中的導(dǎo)熱系數(shù)和容積比熱對換熱系數(shù)的影響較大。在流體內(nèi)加入一些添換熱系數(shù)的影響較大。在流體內(nèi)加入一些添加劑可以改變流體的某些熱物理性能，達(dá)到加劑可以改變流體的某些熱物理性能，達(dá)到強(qiáng)化傳熱的效果。添加劑可以是固體或液體，強(qiáng)化傳熱的效果。添加劑可以是固體或液體，它與換熱的主流體組成氣它與換熱的主流體組成氣- -固、液固、液- -固、汽固、汽- -液液以及液以及液- -液混合流動系統(tǒng)。液混合流動系統(tǒng)。a a、氣流中添加少量固體顆粒、氣流中添加少量固體顆粒 固體顆粒提高了流體的容

24、積比熱和它的固體顆粒提高了流體的容積比熱和它的熱容量，增強(qiáng)氣流的擾動程度，固體顆粒與熱容量，增強(qiáng)氣流的擾動程度，固體顆粒與壁面撞擊起到破壞邊界層和攜帶熱能的作用，壁面撞擊起到破壞邊界層和攜帶熱能的作用，增強(qiáng)了熱輻射。增強(qiáng)了熱輻射。b b、在蒸汽或氣體中噴入液滴、在蒸汽或氣體中噴入液滴 在蒸汽中加入珠狀凝結(jié)促進(jìn)劑；在蒸汽中加入珠狀凝結(jié)促進(jìn)劑； 在空氣冷卻器入口噴入水霧，使氣相換在空氣冷卻器入口噴入水霧，使氣相換熱變?yōu)橐耗Q熱。熱變?yōu)橐耗Q熱。（4）改變表面狀況）改變表面狀況a a、增加粗糙度、增加粗糙度b b、改變表面結(jié)構(gòu)、改變表面結(jié)構(gòu)c c、表面涂層、表面涂層（5）改變換熱面形狀和大小）改變換

25、熱面形狀和大小 如用小直徑管子代替大直徑管子，用橢圓管如用小直徑管子代替大直徑管子，用橢圓管代替圓管的措施而收到提高換熱系數(shù)的好處。此代替圓管的措施而收到提高換熱系數(shù)的好處。此外，在凝結(jié)換熱中盡量采用水平管亦是一例。外，在凝結(jié)換熱中盡量采用水平管亦是一例。（6）改變能量傳遞方式）改變能量傳遞方式 由于輻射換熱與熱力學(xué)溫度由于輻射換熱與熱力學(xué)溫度4 4次方成比例，一次方成比例，一種在流道中放置種在流道中放置“對流對流- -輻射板輻射板”的增強(qiáng)傳熱方法的增強(qiáng)傳熱方法正逐步得到重視。正逐步得到重視。（7）靠外力產(chǎn)生振蕩，強(qiáng)化換熱）靠外力產(chǎn)生振蕩，強(qiáng)化換熱 用機(jī)械或電的方法使傳熱面或流體產(chǎn)生振用機(jī)械或

26、電的方法使傳熱面或流體產(chǎn)生振動；動； 對流體施加聲波或超聲波，使流體交替地對流體施加聲波或超聲波，使流體交替地受到壓縮和膨脹，以增加脈動；受到壓縮和膨脹，以增加脈動； 外加靜電場，對流體加以高電壓而形成一外加靜電場，對流體加以高電壓而形成一個非均勻的電場，靜電場使傳熱面附近電個非均勻的電場，靜電場使傳熱面附近電介質(zhì)流體的混合作用加強(qiáng)，強(qiáng)化了對流換介質(zhì)流體的混合作用加強(qiáng)，強(qiáng)化了對流換熱。熱。 2 確定傳熱過程分熱阻的威爾遜圖解法確定傳熱過程分熱阻的威爾遜圖解法 利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以測定壁面和流體的利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以測定壁面和流體的溫度，從而獲得平均溫差，利用熱平衡方程溫度，從而獲得平均溫差，利

27、用熱平衡方程式獲得熱流量，換熱面積可以根據(jù)設(shè)計情況式獲得熱流量，換熱面積可以根據(jù)設(shè)計情況獲得，這樣就可以通過傳熱方程式計算出總獲得，這樣就可以通過傳熱方程式計算出總表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。這是表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。這是威爾遜圖解法威爾遜圖解法的基礎(chǔ)。的基礎(chǔ)。 我們已管殼式換熱器為例，說明如何應(yīng)我們已管殼式換熱器為例，說明如何應(yīng)用威爾遜圖解法獲得各個分熱阻。總表面?zhèn)饔猛栠d圖解法獲得各個分熱阻。總表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可以表示成：熱系數(shù)可以表示成：ioifwooddhrrhk111工業(yè)換熱器中的管內(nèi)流體的流動一般都是處于旺工業(yè)換熱器中的管內(nèi)流體的流動一般都是處于旺盛湍流狀態(tài)，盛湍流狀態(tài)，hi hi 與流速與流速u0.8u0.8成正比，因此，可以成正比，因此，可以寫成寫成 的形式，帶入上式：的形式，帶入上式：ioifwoodducrrhk8 . 0