化工原理（第五版）4-4傳熱計(jì)算

1第四節(jié)傳熱過程計(jì)算返回傳熱速率方程式式中Q──傳熱速率，W；

tm──兩流體的平均溫度差，℃；

A──傳熱面積，m2；

K──總傳熱系數(shù)，W/(m2·℃)。2一、熱量衡算忽略熱損失,Q1=Q2冷流體qm2t1，cp2，h1t2h2熱流體qm1T1，Cp1，H1T2H23

無相變時

純冷凝相變+加熱4（一）恒溫傳熱（二）變溫傳熱t(yī)m與流體流向有關(guān)二、傳熱平均溫度差逆流并流錯流折流51、

逆流與并流t2t1T1T2t1t2T1T2

t2tAt1T2T1逆流

t2tAt1T2T1并流6以逆流為例推導(dǎo)tm假設(shè)：（1）穩(wěn)態(tài)流動，qm1、qm2為常數(shù)；（2）cp1、cp2為常數(shù)；（3）K沿管長不變化；（4）熱損失忽略不計(jì)。AT2t1t2T1dTdtdAt2t1t=T-t對于微元：2、平均溫度差7T1T2t2t1Q而8逆流、并流均適用；當(dāng)t2/t1<2，則可用算術(shù)平均值?！獙?shù)平均溫度差93、折流和錯流的平均溫度差查圖

<1tm<tm逆——>0.9若

<0.8，溫差損失大，傳熱不穩(wěn)定；應(yīng)改變流型104、流向的選擇（1）所需傳熱面積逆流優(yōu)于并流（2）載熱體消耗量加熱任務(wù)：t1t2（T2并）min=t2（T2逆）min=t1逆流優(yōu)于并流11（3）溫度差分布逆流時的溫度差分布更均勻。T2并流T1t1t2t1t2T1T2逆流（4）并流操作適用熱敏性物料、粘稠物料等的加熱，或生產(chǎn)工藝要求溫度不能過高或過低的場合。12三、總傳熱系數(shù)K——總傳熱系數(shù)，W/(m2·K)twTw管內(nèi)對流管外對流導(dǎo)熱冷流體熱流體tTdQdQ1dQ3dQ2（一）圓筒壁的總傳熱系數(shù)計(jì)算式13管內(nèi)對流管外對流管壁熱傳導(dǎo)穩(wěn)態(tài)傳熱

14K1——以外表面為基準(zhǔn)的總傳熱系數(shù)，W/(m2.K)dm——對數(shù)平均直徑，m以內(nèi)表面為基準(zhǔn)：d1/d2<2可用算術(shù)平均值討論：以外表面為基準(zhǔn)(dA=dA1)15（二）污垢熱阻

Rd1、Rd2——傳熱面兩側(cè)的污垢熱阻，(m2·K)/W16

dA=dA1=dA2=dAm討論：（三）平壁與薄壁管的總傳熱系數(shù)計(jì)算或若則當(dāng)1、2相差較大時：若則或提高較小，提高K若污垢熱阻與壁阻可忽略時，有17四、壁溫計(jì)算穩(wěn)態(tài)傳熱

（1）大，b/Am?。ū谧栊。﹖WTW18TW接近于T，即大(熱阻小)側(cè)流體的溫度

（3）兩側(cè)有污垢（2）當(dāng)tW=TW

19五、傳熱計(jì)算總傳熱速率方程熱量衡算式

(熱負(fù)荷)無相變

有相變

應(yīng)用條件：定態(tài)流動，qm為常數(shù)；

cP為常數(shù)；

K為常數(shù)；忽略熱損失。201.設(shè)計(jì)型計(jì)算已知：qm1、T1、T2（生產(chǎn)任務(wù)），t1、qm2等求：傳熱面積A或校核換熱器是否合適步驟

:（1）計(jì)算熱負(fù)荷；（2）計(jì)算tm；（3）計(jì)算1、2及K；（4）計(jì)算A若A實(shí)

>A計(jì)

或Q換>Q需要，換熱器合適。212、操作型計(jì)算（1）已知：換熱器A，qm1、T1，qm2

、t1

求：