熱量衡算和傳熱速率課件

作業(yè)(324)習(xí)題課LMTD法：對數(shù)平均溫差法

（逆流時(shí)）（并流時(shí)）第六章傳熱習(xí)題課并流時(shí)：Q、t2、K與逆流時(shí)相同

解一：LMTD法(以外表面為基準(zhǔn))結(jié)論：在相同條件下，

解一：LMTD法逆流時(shí)：解二：-NTU法按冷、熱流體當(dāng)中的任一計(jì)算均可。以下以熱流密度最小的熱流體為基準(zhǔn)計(jì)算。代入式1得：(以外表面為基準(zhǔn))解二：-NTU法前面已求得：習(xí)題課【例2】有一臺現(xiàn)成的臥式列管冷卻器，想把它改作氨冷凝器，讓氨蒸汽走管間，其質(zhì)量流量950kg/h，冷凝溫度為40℃，冷凝傳熱系數(shù)1=7000KW/m2K。冷卻水走管內(nèi)，其進(jìn)、出口溫度分別為32℃和36℃，污垢及管壁熱阻取為0.0009m2K/W（以外表面計(jì)）。假設(shè)管內(nèi)外流動(dòng)可近似視為逆流。試校核該換熱器傳熱面積是否夠用。列管式換熱器基本尺寸如下： 換熱管規(guī)格252.5mm 管長

l=4m管程數(shù)

m=4 總管數(shù)

N=272根

外殼直徑

D=700mm附：氨冷凝潛熱r=1099kJ/kg 34℃下水的物性：解一：LMTD

法習(xí)題課--------操作型分析例3：無相變的冷、熱流體在套管式換熱器中進(jìn)行換熱，今若熱流體的質(zhì)量流量增大，而其它操作參數(shù)不變，試定性分析K、Q、t2、T2、tm的變化趨勢。qm12不變逆流并流練習(xí)1

無相變的冷、熱流體在套管式換熱器中進(jìn)行換熱，今若冷流體的進(jìn)口溫度t1下降，而其它操作參數(shù)不變，試定性分析K、Q、t2、T2、tm的變化趨勢。練習(xí)3：無相變的冷、熱流體在列管式換熱器中進(jìn)行換熱，今若將單管程變成雙管程，而其它操作參數(shù)不變，試定性分析K、Q、T2、t2、tm的變化趨勢。練習(xí)4：無相變的冷、熱流體在列管式換熱器中進(jìn)行換熱，因長期使用，部分管子內(nèi)壁集結(jié)大量污垢而無法正常傳熱，現(xiàn)將這些管子堵死，而其它操作參數(shù)不變，試定性分析K、Q、T2、t2、tm的變化趨勢。對第一個(gè)換熱器（逆流），有：解(一):LMTD法180根191.5mm，長3米，(qm2Cp2)

/(qm1Cp1)

=0.5Cp2=1050J/(kg℃)，2=210-2cP，2=0.0289W/(m℃)，熱流體側(cè)、管壁及垢層的熱阻可忽略。

T

=150

℃

1

1.5qm1cp1

qm1

0.5qm1

t1=30℃

t2

t2

qm2

=2000kg/h

T’’2

對第一個(gè)換熱器，有：解(一):LMTD法

注意：不必試差！180根191.5mm，長3米，(mCp)2/(mCp)1=0.5Cp2=1.05kJ/(kg℃)，2=210-2cP，2=0.0289W/(m℃)，熱流體側(cè)、管壁及垢層的熱阻可忽略。

T

=150

℃

1

1.5qm1cp1

qm1

0.5qm1

t1=30℃

t2

t2

qm2

=2000kg/h

T2

180根191.5mm，長3米，(mCp)2/(mCp)1=0.5Cp2=1.05kJ/(kg℃)，2=210-2cP，2=0.0289W/(m℃)，熱流體側(cè)、管壁及垢層的熱阻可忽略。將A2=Nd內(nèi)L＝180

0.016

3=27.130m2(qm2Cp2)

/(qm1Cp1)

=0.5qm2Cp2=20001050/3600=583.33W/(℃)t1=30℃,T1=150℃代入得：（1）

T

=150

℃

1

1.5qm1cp1

qm1

0.5qm1

t1=30℃

t2

t2

qm2

=2000kg/h

T’’2

對第二個(gè)換熱器（并流），有：解(一):LMTD法180根191.5mm，長3米，(mCp)2/(mCp)1=0.5Cp2=1050J/(kg℃)，2=210-2cP，2=0.0289W/(m℃)，熱流體側(cè)、管壁及垢層的熱阻可忽略。A2=Nd內(nèi)L＝180

0.016

3=27.130m2

T

=150

℃

1

1.5qm1cp1

qm1

0.5qm1

t1=30℃

t2

t2

qm2

=2000kg/h

T’’2

180根191.5mm，長3米，(mCp)2/(mCp)1=0.5Cp2=1.05kJ/(kg℃)，2=210-2cP，2=0.0289W/(m℃)，熱流體側(cè)、管壁及垢層的熱阻可忽略。將已知條件代入得：（1）又（2）聯(lián)立求解式1、2得：

T

=150

℃

1

1.5qm1cp1

qm1

0.5qm1

t1=30℃

t2

t2

qm2

=2000kg/h

T’’2

習(xí)題課

T

=150

℃

1

1.5qm1cp1

qm1

0.5qm1

t1=30℃

t2

t2

qm2

=2000kg/h

T’’2

解(二)-NTU法換熱器1180根191.5mm，長3米，(mCp)2/(mCp)1=0.5Cp2=1.05kJ/(kg℃)，2=210-2cP，2=0.0289W/(m℃)，熱流體側(cè)、管壁及垢層的熱阻可忽略。qm2Cp2=20001050/3600=583.33W/(℃)A2=Nd內(nèi)L＝180

0.016

3=27.130m2

T

=150

℃

1

1.5qm1cp1

qm1

0.5qm1

t1=30℃

t2

t2

qm2

=2000kg/h

T’’2

180根191.5mm，長3米，(mCp)2/(mCp)1=0.5Cp2=1.05kJ/(kg℃)，2=210-2cP，2=0.0289W/(m℃)，熱流體側(cè)、管壁及垢層的熱阻可忽略。對照：LMTD法換熱器2：并流，同學(xué)們自解