傳熱專升本復(fù)習(xí)ppt課件

1、第四章第四章 傳熱傳熱1學(xué)習(xí)目的：學(xué)習(xí)目的： 通過(guò)本章學(xué)習(xí)，掌握傳熱的基本原理、傳通過(guò)本章學(xué)習(xí)，掌握傳熱的基本原理、傳熱的規(guī)律，并運(yùn)用這些原理和規(guī)律去分析和熱的規(guī)律，并運(yùn)用這些原理和規(guī)律去分析和計(jì)算傳熱過(guò)程的有關(guān)問(wèn)題計(jì)算傳熱過(guò)程的有關(guān)問(wèn)題 。2本章知識(shí)點(diǎn)的重點(diǎn)：本章知識(shí)點(diǎn)的重點(diǎn)：（1熱傳導(dǎo)速率方程及其應(yīng)用。熱傳導(dǎo)速率方程及其應(yīng)用。（2對(duì)流傳熱系數(shù)及其影響因素。對(duì)流傳熱系數(shù)及其影響因素。（3總傳熱速率方程及其應(yīng)用總傳熱速率方程及其應(yīng)用(換熱器的能量衡算，總傳熱系數(shù)，平均溫度差換熱器的能量衡算，總傳熱系數(shù)，平均溫度差)（1傳熱的基本方式。傳熱的基本方式。（2導(dǎo)熱及導(dǎo)熱過(guò)程的計(jì)算。導(dǎo)熱及導(dǎo)熱過(guò)程的計(jì)

2、算。（3對(duì)流傳熱及對(duì)流傳熱系數(shù)計(jì)算。對(duì)流傳熱及對(duì)流傳熱系數(shù)計(jì)算。（4傳熱過(guò)程的計(jì)算傳熱過(guò)程的計(jì)算Q、K、S、tm)。（5換熱器的結(jié)構(gòu)型式列管和套管換熱器和換熱器的結(jié)構(gòu)型式列管和套管換熱器和強(qiáng)化途徑。強(qiáng)化途徑。3、本章應(yīng)掌握的內(nèi)容：、本章應(yīng)掌握的內(nèi)容： 輻輻射射傳傳熱熱：對(duì)對(duì)流流傳傳熱熱：導(dǎo)導(dǎo)熱熱）熱熱傳傳導(dǎo)導(dǎo)：(無(wú)物質(zhì)的宏觀位移熱運(yùn)動(dòng)自由電子等微觀粒子的原子傳熱靠分子之間和物質(zhì)內(nèi)部，發(fā)生在相互接觸的物質(zhì),. 電熱爐燒水體體有有宏宏觀觀位位移移發(fā)發(fā)生生在在流流體體內(nèi)內(nèi)部部，且且流流強(qiáng)強(qiáng)制制對(duì)對(duì)流流自自然然對(duì)對(duì)流流 靠靠電電磁磁波波傳傳熱熱l傳熱的三種基本方式傳熱的三種基本方式質(zhì)點(diǎn)發(fā)生相對(duì)位移質(zhì)點(diǎn)

3、發(fā)生相對(duì)位移靜止物質(zhì)靜止物質(zhì) 導(dǎo)熱導(dǎo)熱概念：導(dǎo)熱系數(shù)概念：導(dǎo)熱系數(shù) 公式：公式： 1、傅立葉定律、傅立葉定律 2、一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱、一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱 圓圓筒筒壁壁平平壁壁dxdtqp2應(yīng)用應(yīng)用: 3.平壁、圓筒壁的計(jì)算平壁、圓筒壁的計(jì)算鏈接鏈接單層平壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)單層平壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)熱阻推動(dòng)力RtSbttqSQ21熱阻推動(dòng)21力力bttSQq t t2 t3 t4 t1 0 x b332211334322321121RtRtRtSbttSbttSbttQ多層平壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)的計(jì)算：多層平壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)的計(jì)算：Q總熱阻總推動(dòng)力SbttQiii3141321321:RRRtttSbttQ21p2通過(guò)單層圓

4、筒壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)通過(guò)單層圓筒壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)LrrttQ2ln1221mmSbttrLbttQ21212 熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo)1212lnrrrrrmmmLrSrrb212p2SbttQ 21: 平壁平壁 t t1 t2 t3 t4 r1 r2 t20 r b1 b2 b3總總熱熱阻阻總總推推動(dòng)動(dòng)力力miiiimmmSbttSbttSbttSbttQ3141333432223211121 Q=常數(shù)，但常數(shù)，但 q常數(shù)常數(shù)多層圓筒壁定態(tài)熱傳導(dǎo)多層圓筒壁定態(tài)熱傳導(dǎo)mSbttQ21qSQ 223112312ln2ln:rrrrttLQ或或p2 對(duì)流傳熱對(duì)流傳熱 概念：對(duì)流傳熱概念：對(duì)流傳熱? 公式：公式： 牛

5、頓冷卻定律牛頓冷卻定律: ttSQw關(guān)鍵是求關(guān)鍵是求對(duì)流傳熱對(duì)流傳熱: :是指流體質(zhì)點(diǎn)發(fā)生相對(duì)位移而引起的熱量是指流體質(zhì)點(diǎn)發(fā)生相對(duì)位移而引起的熱量傳遞過(guò)程，其特點(diǎn)是伴隨著流體的運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行。傳遞過(guò)程，其特點(diǎn)是伴隨著流體的運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行。 對(duì)流傳熱通常是指流體與固體壁面之間的傳熱過(guò)程。對(duì)流傳熱通常是指流體與固體壁面之間的傳熱過(guò)程。 對(duì)流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式對(duì)流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式(經(jīng)驗(yàn)式經(jīng)驗(yàn)式) 有有相相變變無(wú)無(wú)相相變變 沸沸騰騰傳傳熱熱冷冷凝凝傳傳熱熱強(qiáng)制強(qiáng)制對(duì)流對(duì)流自然自然對(duì)流對(duì)流管管內(nèi)內(nèi)管管外外層流層流水平圓管外水平圓管外管束外管束外湍流湍流Re)(Pr,fNu ttSQwpcPrlNu ulRe在使用由實(shí)

6、驗(yàn)得到的各種在使用由實(shí)驗(yàn)得到的各種的經(jīng)驗(yàn)公式時(shí)，須的經(jīng)驗(yàn)公式時(shí)，須注意以下幾點(diǎn)注意以下幾點(diǎn):應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍 經(jīng)驗(yàn)式中經(jīng)驗(yàn)式中Re、Pr等的數(shù)值范圍；等的數(shù)值范圍；特性尺寸特性尺寸 傳熱面特性尺寸傳熱面特性尺寸l應(yīng)如何確定；應(yīng)如何確定；定性溫度定性溫度 各準(zhǔn)數(shù)中流體的物性應(yīng)按什么溫各準(zhǔn)數(shù)中流體的物性應(yīng)按什么溫 度確定。度確定。 npcdud)()(023. 08 . 0 特征尺寸定性尺寸特征尺寸定性尺寸l l： 定性溫度定性溫度t t： 對(duì)流動(dòng)或傳熱過(guò)程產(chǎn)生直接影響的尺寸。對(duì)流動(dòng)或傳熱過(guò)程產(chǎn)生直接影響的尺寸。 如管徑、當(dāng)量直徑、管板高度等。如管徑、當(dāng)量直徑、管板高度等。確定物理性質(zhì)參數(shù)的溫度。

7、確定物理性質(zhì)參數(shù)的溫度。如：流體進(jìn)出口平均溫度；如：流體進(jìn)出口平均溫度； 壁面平均溫度；壁面平均溫度； 平均膜溫流體溫度與壁面溫度平均）。平均膜溫流體溫度與壁面溫度平均）。無(wú)相變管內(nèi)強(qiáng)制湍流時(shí)無(wú)相變管內(nèi)強(qiáng)制湍流時(shí)npcdud)()(023. 08 . 02080.du 考慮：考慮：與與u u、d d有何比例關(guān)系？有何比例關(guān)系？ 數(shù)量級(jí)數(shù)量級(jí) KmWKmW22/10020/255強(qiáng)強(qiáng)制制對(duì)對(duì)流流：自自然然對(duì)對(duì)流流： KmWKmWKmWKmW2222/250002500/150005000/150001000/1000200水沸騰：水沸騰：蒸汽冷凝：蒸汽冷凝：強(qiáng)制對(duì)流：強(qiáng)制對(duì)流：自然對(duì)流：自然對(duì)流

8、：空氣中空氣中水中水中無(wú)無(wú)相相變變有有相相變變 自自然然強(qiáng)強(qiáng)制制 gl 總之：總之：p2被冷卻被加熱3 . 04 . 0PrRe023. 08 . 0nnNundNu cPrpnpcdud)()(023. 08 . 0注意注意: 使用條件、定性溫度、定性尺寸的確定使用條件、定性溫度、定性尺寸的確定)(wttSQ對(duì)流傳熱速率：對(duì)流傳熱速率：(牛頓冷卻定律牛頓冷卻定律)對(duì)流傳熱系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)流傳熱系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式(管內(nèi)強(qiáng)制湍流管內(nèi)強(qiáng)制湍流)：udRe 對(duì)流傳熱小結(jié)：對(duì)流傳熱小結(jié)：冷、熱流體通過(guò)間壁式換熱器進(jìn)行熱量傳遞冷、熱流體通過(guò)間壁式換熱器進(jìn)行熱量傳遞,傳熱過(guò)程可分為三步：傳熱過(guò)程可分為三步：

9、熱流體將熱量傳給固體壁面熱流體將熱量傳給固體壁面熱量從壁的熱側(cè)傳到冷側(cè)熱量從壁的熱側(cè)傳到冷側(cè)熱量從壁的冷側(cè)面?zhèn)鹘o冷流體熱量從壁的冷側(cè)面?zhèn)鹘o冷流體 T Tw tw t Q Q(對(duì)流傳熱對(duì)流傳熱)(對(duì)流傳熱對(duì)流傳熱)(熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo))總傳熱速率方程總傳熱速率方程傳熱過(guò)程的計(jì)算傳熱過(guò)程的計(jì)算 T Tw tw t T1T2t1t2總傳熱速率方程總傳熱速率方程三個(gè)串聯(lián)傳熱環(huán)節(jié)：三個(gè)串聯(lián)傳熱環(huán)節(jié)： 熱流體側(cè)的對(duì)流傳熱熱流體側(cè)的對(duì)流傳熱 間壁的導(dǎo)熱間壁的導(dǎo)熱 冷流體側(cè)的對(duì)流傳熱冷流體側(cè)的對(duì)流傳熱Qoowwoo1S1TT)T(TSQm mw ww ww ww wm m2 2S Sb bt tT Tb b) )t

10、 t( (T TS SQ Qiiwwii3S1ttt)(tSQmtKSQ平均溫度差)平均溫度差)( (傳熱總推傳熱總推- - - -傳熱傳熱動(dòng)力動(dòng)力mtK -總傳熱系數(shù)，單位總傳熱系數(shù)，單位w/m2總傳熱速率方程總傳熱速率方程總總熱熱阻阻平平均均溫溫度度差差總總推推動(dòng)動(dòng)力力)(1KStQmS -傳熱面積，單位傳熱面積，單位m21221ttcWTTcWQpccphh工藝要求工藝要求:考慮到實(shí)際傳熱時(shí)間壁兩側(cè)還有污垢熱阻，考慮到實(shí)際傳熱時(shí)間壁兩側(cè)還有污垢熱阻，則上式變?yōu)椋簞t上式變?yōu)椋嚎偪偀釤嶙枳鑼?duì)流對(duì)流熱阻熱阻污垢污垢熱阻熱阻導(dǎo)熱導(dǎo)熱熱阻熱阻污垢污垢熱阻熱阻對(duì)流對(duì)流熱阻熱阻iiiimooooSSR

11、SbSRSKS111iimooSSbSKS111KSttKSQmm1iiooRbRK111平壁或薄園筒壁：平壁或薄園筒壁： S=So=Sm=SiioK111污垢熱阻可忽略時(shí)污垢熱阻可忽略時(shí)oKiKiooi結(jié)論：結(jié)論：K的值總是接近熱阻大的一側(cè)的的值總是接近熱阻大的一側(cè)的值值 (即即 值小的一方）。值小的一方）。金屬壁的熱阻可略金屬壁的熱阻可略iiiimooooSSRSbSRSKS111mtKSQ園筒壁：園筒壁： SoSmSi 一般取一般取S= SoioiioimoooddddRdbdRK111dlS污垢和污垢和 壁熱阻可壁熱阻可忽略時(shí)忽略時(shí) ioioddK111iiiimooooSSRSbSR

12、SKS111傳熱基本方程可分別表示為：傳熱基本方程可分別表示為：mmmmmiitSKtSKtSKQ00式中：式中： Ki、Ko、Km分別為管內(nèi)表面積、外表面積和內(nèi)外側(cè)分別為管內(nèi)表面積、外表面積和內(nèi)外側(cè)的平均表面積的傳熱系數(shù)，的平均表面積的傳熱系數(shù)，w/m2K Si、So、Sm換熱器管內(nèi)表面積、外表面積和內(nèi)外側(cè)換熱器管內(nèi)表面積、外表面積和內(nèi)外側(cè)的平均面積，的平均面積，m2。 注：工程上大多以外表面積為計(jì)算基準(zhǔn)，注：工程上大多以外表面積為計(jì)算基準(zhǔn)，Ko不再加下標(biāo)不再加下標(biāo)“o”mtKSQ返回返回1212lntttttm （逆、并流）（逆、并流） 逆,mtmtt（其他流動(dòng)情況）（其他流動(dòng)情況） T1

13、 t1 t2 逆流 T2 t t2 t1 0 A傳熱平均溫度差傳熱平均溫度差:mtKSQt1t1、t2 t2 為換熱器兩端的傳熱溫度差。為換熱器兩端的傳熱溫度差。p2mtKSQioiioimoooddddRdbdRK111ioioddK1111212lntttttmdlnS傳熱過(guò)程的計(jì)算小結(jié)：傳熱過(guò)程的計(jì)算小結(jié)：1221ttcWTTcWQpccphhrWQhioiK T1 t1 t2 逆流 T2 t t2 t1 0 dA A污垢和管壁污垢和管壁 熱阻可忽略時(shí)熱阻可忽略時(shí)p2 換熱器換熱器* 列管式換熱器的結(jié)構(gòu)列管式換熱器的結(jié)構(gòu); 熱補(bǔ)償方法熱補(bǔ)償方法; 流程選擇原則；流程選擇原則； 設(shè)計(jì)內(nèi)容和

14、步驟；設(shè)計(jì)內(nèi)容和步驟； 強(qiáng)化傳熱措施。強(qiáng)化傳熱措施。p2u 導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)、對(duì)流傳熱系數(shù)、對(duì)流傳熱系數(shù)、總傳熱系數(shù)、總傳熱系數(shù)K的區(qū)別的區(qū)別對(duì)流傳熱系數(shù)對(duì)流傳熱系數(shù)與導(dǎo)熱系數(shù)與導(dǎo)熱系數(shù)不同，它不是流體的物理性質(zhì)，不同，它不是流體的物理性質(zhì)，而是受諸多因素影響的一個(gè)系數(shù)，反映對(duì)流傳熱熱阻的大小。而是受諸多因素影響的一個(gè)系數(shù)，反映對(duì)流傳熱熱阻的大小。 總傳熱系數(shù)總傳熱系數(shù)K簡(jiǎn)稱傳熱系數(shù)是評(píng)價(jià)換熱器性能的一個(gè)重要簡(jiǎn)稱傳熱系數(shù)是評(píng)價(jià)換熱器性能的一個(gè)重要參數(shù)，也是對(duì)換熱器進(jìn)行傳熱計(jì)算的依據(jù)。參數(shù)，也是對(duì)換熱器進(jìn)行傳熱計(jì)算的依據(jù)。K的數(shù)值取決于流的數(shù)值取決于流體的物性、傳熱過(guò)程的操作條件及換熱器的類型等

15、，因而體的物性、傳熱過(guò)程的操作條件及換熱器的類型等，因而K值值變化范圍很大。變化范圍很大。 導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)物性參數(shù)，表示物質(zhì)導(dǎo)熱性能好壞的物性參數(shù)，表示物質(zhì)導(dǎo)熱性能好壞的/反映導(dǎo)熱反映導(dǎo)熱熱阻的大小。熱阻的大小。ioiioimoooddddRdbdRK111p2例例4-1.4-1.如下圖如下圖, ,有一穩(wěn)定導(dǎo)熱的平壁爐墻有一穩(wěn)定導(dǎo)熱的平壁爐墻, ,墻厚墻厚240mm ,240mm ,導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)=0.2W/m,=0.2W/m,若爐墻外壁溫度若爐墻外壁溫度t3 =45,t3 =45,為測(cè)為測(cè)得爐墻內(nèi)壁溫度得爐墻內(nèi)壁溫度t1 ,t1 ,在墻深在墻深 100mm100mm處插入溫度計(jì)處插入溫度

16、計(jì), ,測(cè)得測(cè)得該處溫度該處溫度t2 = 100,t2 = 100,試求爐墻內(nèi)壁溫度試求爐墻內(nèi)壁溫度t1 t1 。 bttSQq21 240mm 240mm t3t3t1t1t2t2Q解解:232121bttbttq1 . 04510014. 01001tt1771例例4-2 一燃燒爐的平壁由耐火磚、保溫磚和普通磚構(gòu)成。已測(cè)得一燃燒爐的平壁由耐火磚、保溫磚和普通磚構(gòu)成。已測(cè)得內(nèi)、外表面的溫度分別為內(nèi)、外表面的溫度分別為950和和40。其它數(shù)據(jù)如下：。其它數(shù)據(jù)如下：耐火磚耐火磚 b1=200mm，1=1.4Wm-1-1；保溫磚保溫磚 b2=180mm，2=0.15Wm-1-1；普通磚普通磚 b3

17、=220mm，3=0.8Wm-1-1。求：?jiǎn)挝幻娣e的熱損失、各層接觸面的溫度和各層熱阻之比。求：?jiǎn)挝幻娣e的熱損失、各層接觸面的溫度和各層熱阻之比。 解：解：求單位面積的熱損失求單位面積的熱損失求各層接觸面溫度求各層接觸面溫度25 .562mWq25 .562275. 02 . 1143. 09108 . 0220. 015. 0180. 04 . 1200. 040950mWb bt tS SQ Qq q4 .804 . 12 . 05 .56211211bqttt t2=t1-t1=950-80.4=869.6(耐火磚與保溫磚接觸面溫度耐火磚與保溫磚接觸面溫度)67515. 018. 05

18、.56222322bqttt t3=t2-t2=869.6-675=194.6(保溫磚與普通磚接觸面溫度保溫磚與普通磚接觸面溫度 )t3=t3-t4=194.6-40=154.6 t3=t3-t4=194.6-40=154.6 此外，從計(jì)算結(jié)果可得此外，從計(jì)算結(jié)果可得:各層的溫度差各層的溫度差 (t ) 耐火磚：保溫磚：普通磚耐火磚：保溫磚：普通磚=80.4：675：154.6各層的熱阻各層的熱阻(R) 耐火磚：保溫磚：普通磚耐火磚：保溫磚：普通磚=0.143：1.2：0.275說(shuō)明哪層熱阻大，哪層的溫差就大。說(shuō)明哪層熱阻大，哪層的溫差就大。 bttSQq21例例4-3 為了安全工作和減少熱損

19、失，在一內(nèi)徑為為了安全工作和減少熱損失，在一內(nèi)徑為162mm、外徑為、外徑為180mm的蒸氣管道外包一層厚為的蒸氣管道外包一層厚為48mm的石棉保溫層。蒸氣管壁的導(dǎo)熱系數(shù)為的石棉保溫層。蒸氣管壁的導(dǎo)熱系數(shù)為16.3 W/（mK), 石棉層的導(dǎo)熱系數(shù)為石棉層的導(dǎo)熱系數(shù)為0.24W/（mK）。蒸氣）。蒸氣管內(nèi)壁溫度為管內(nèi)壁溫度為180，保溫層外表面溫度為，保溫層外表面溫度為50。試求。試求每米管長(zhǎng)的熱損失每米管長(zhǎng)的熱損失;蒸氣管與石棉保溫層接觸面上的溫度設(shè)接觸良蒸氣管與石棉保溫層接觸面上的溫度設(shè)接觸良好）。好）。 解：解：求每米管長(zhǎng)的熱損失求每米管長(zhǎng)的熱損失 t1=180, t3=50, r1=8

20、1mm, r2=90mm, r3=138mmLrrttQ2ln1221t1t2t3mWrrrrttLQ/7 .45624. 014. 3290138ln3 .1614. 328190ln501802ln2ln22311231 求蒸氣管與石棉保溫層接觸面上的溫度t2對(duì)石棉保溫層的導(dǎo)熱速率： 7 .45624. 014. 3290138ln502ln222332trrttLQ t2=179.5 從本例結(jié)果可見(jiàn)，溫度降集中在保溫層內(nèi)，這是因?yàn)楸貙訌谋纠Y(jié)果可見(jiàn)，溫度降集中在保溫層內(nèi)，這是因?yàn)楸貙拥臒嶙柽h(yuǎn)遠(yuǎn)大于蒸氣管壁的熱阻。的熱阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于蒸氣管壁的熱阻。 5 .1295 . 021ttLrrtt

21、Q2ln1221例例 4 - 4 . 有 一 套 管 換 熱 器 ， 內(nèi) 管 尺 寸 為有 一 套 管 換 熱 器 ， 內(nèi) 管 尺 寸 為252.5mm，管長(zhǎng)為，管長(zhǎng)為2m，蒸汽走管間，蒸汽走管間， 冷卻水冷卻水走管內(nèi)，走管內(nèi)， 水的流速為水的流速為1m/s。進(jìn)、出口溫度分別為。進(jìn)、出口溫度分別為20和和60。求管內(nèi)水的對(duì)流傳熱系數(shù)。求管內(nèi)水的對(duì)流傳熱系數(shù)。npcdud)()(023. 08 . 0知：在定性溫度下水的物性數(shù)據(jù)為：知：在定性溫度下水的物性數(shù)據(jù)為：=992.2Kg/m3, =0.6338w/m, =6.5610-4Pa.s ， Pr=4.31。4 . 08 . 0)31. 4()

22、30250(02. 06338. 0023. 0=5023.7w/m2 =5023.7w/m2 npcdud)()(023. 08 . 0流體被加熱流體被加熱 n=0.4 n=0.4 302501056. 602. 012 .992Re4ud解：解：31. 4Prpc10000（0.6 120）例例4-5. 4-5. 常壓下空氣以常壓下空氣以120m3/h120m3/h的流量流過(guò)長(zhǎng)的流量流過(guò)長(zhǎng)6m6m，管徑，管徑76763.5mm3.5mm的鋼管，溫度從的鋼管，溫度從200200冷卻到冷卻到8080。試求空氣。試求空氣的對(duì)流傳熱系數(shù)。若空氣的流量增加一倍，而進(jìn)出口溫度的對(duì)流傳熱系數(shù)。若空氣的流

23、量增加一倍，而進(jìn)出口溫度保持不變，則對(duì)流傳熱系數(shù)又為多少？保持不變，則對(duì)流傳熱系數(shù)又為多少？ 解：定性溫度解：定性溫度t=(200+80)/2=140t=(200+80)/2=140查得空氣的物性為：查得空氣的物性為：=0.854kg/m3=0.854kg/m3，=2.37=2.3710-5Pas10-5Pas，cp=1.013kj/kgcp=1.013kj/kg，=0.0349W/m=0.0349W/m， smAVu/92. 8)007. 0076. 0(414. 33600/1202)(10218. 21037. 2854. 092. 8069. 0Re45湍流duudRe 鏈接鏈接69.

24、 00349. 01037. 210013. 1Pr53pc3 . 08 . 0PrRe023. 0d空氣被冷卻空氣被冷卻 n=0.3n=0.33 . 08 . 04)69. 0()10218. 2(069. 00349. 0023. 0cmW2/2 .31當(dāng)空氣的流量增加一倍時(shí)，其流態(tài)肯定為湍流，當(dāng)空氣的流量增加一倍時(shí)，其流態(tài)肯定為湍流，則則u0.8 u0.8 /=(u/u)0.8=20.8=1.741 /=(u/u)0.8=20.8=1.741 =1.741 =1.74131.2=54.3W/m 31.2=54.3W/m npcdud)()(023. 08 . 0例例4-6 已知冷、熱流體

25、進(jìn)出口溫度分別為已知冷、熱流體進(jìn)出口溫度分別為20和和60、90和和70。求逆流和并流時(shí)的平均溫度差。求逆流和并流時(shí)的平均溫度差。90702060t1t21t2t709060201212lntttttm逆2 .393050ln30501212lntttttm并8 .301070ln1070在相同進(jìn)、出口溫度情況下，逆流的傳熱溫度差在相同進(jìn)、出口溫度情況下，逆流的傳熱溫度差大于并流的傳熱溫度差。大于并流的傳熱溫度差。1)逆流時(shí)：逆流時(shí)：2)并流時(shí)：并流時(shí)：4-7.有一列管換熱器有一列管換熱器,用用-15的液氨蒸發(fā)來(lái)冷卻空氣。的液氨蒸發(fā)來(lái)冷卻空氣?？諝庠趽Q熱器的簿壁列管內(nèi)作湍流流動(dòng)空氣在換熱器的簿

26、壁列管內(nèi)作湍流流動(dòng),由由40冷卻到冷卻到-5,液氨側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)為液氨側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)為1880W/m2.K,空氣側(cè)空氣側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)為的對(duì)流傳熱系數(shù)為46.5W/m2.K。忽略管壁和污垢熱。忽略管壁和污垢熱阻。求阻。求1)平均溫度差平均溫度差;2)總傳熱系數(shù)總傳熱系數(shù); 3) 若空氣流量增若空氣流量增加加20%,其他條件不變其他條件不變,總傳熱系數(shù)將變?yōu)槎嗌倏倐鳠嵯禂?shù)將變?yōu)槎嗌?忽略管忽略管壁和污垢熱阻。壁和污垢熱阻。10)15(52t1t2t40-5-15-152121lntttttm4 .261055ln1055解：解：1）5515401t解：解：2）平壁或薄園筒壁：平壁或薄園筒壁：

27、 S=So=Sm=SiioK111污垢熱阻可忽略時(shí)污垢熱阻可忽略時(shí)金屬壁的熱阻可略金屬壁的熱阻可略iiiimooooSSRSbSRSKS111K45.4W/m2KK接近于接近于 的值的值i5 .461188013空氣流量增加空氣流量增加20%111ioKKW/m3 . 252KKW/ma11.2uu2i8 .53)157. 1 (5 .46157. 1)()(8 . 08 . 0iiaa8 .53118801npcdud)()(023. 08 . 08 . 0)(u管內(nèi)湍流管內(nèi)湍流:4-8.4-8.溫度為溫度為2020比熱為比熱為2.1KJ/kg2.1KJ/kg的溶劑以的溶劑以5000Kg/h

28、 5000Kg/h 的流率流過(guò)套管換熱器內(nèi)管的流率流過(guò)套管換熱器內(nèi)管, , 被加熱被加熱至至64, 64, 環(huán)隙內(nèi)為環(huán)隙內(nèi)為170 170 飽和水蒸汽冷凝。換熱飽和水蒸汽冷凝。換熱器內(nèi)管直徑器內(nèi)管直徑10810810mm,10mm,總長(zhǎng)總長(zhǎng)12m12m。求：。求：1 1傳熱傳熱量；量；2 2傳熱的平均推動(dòng)力；傳熱的平均推動(dòng)力；3 3總傳熱系數(shù)和管總傳熱系數(shù)和管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)。污垢和壁的熱阻可忽略，管外內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)。污垢和壁的熱阻可忽略，管外飽和蒸汽冷凝給熱系數(shù)飽和蒸汽冷凝給熱系數(shù)為為 。mWo24/101212lntttttm7 .126106150ln1061501t2t1701702064解：解：1）tWcQpw3310128)2064(101 . 2360050002）tm7 .126wQ310128mtKSQmtSQKmW23/3 .2487 .126)12108. 014. 3(10128ioioddK111088. 0108. 011000013 .2481imWi2