傳熱單元數(shù)法又稱熱效率-傳熱單元數(shù)法

4-4-4傳熱單元數(shù)法(又稱熱效率-傳熱單元數(shù)法,即-NTU法)一、傳熱效率實(shí)際傳熱速率和理論上可能的最大傳熱速率之比.1.定義:2.:用最大可能的流體溫度變化量來計(jì)算WCP稱為流體的熱容量流率,下標(biāo)min表示兩流體中熱容量流率較小者,并將此流體稱為最小值流體.3.熱效率表達(dá)式:若熱流體為最小值流體:若冷流體為最小值流體:可見:若能得出熱效率的值,

便可求出T2或t2.二.傳熱單元數(shù)NTU換熱器的有效長(zhǎng)度可以表示為:L=H?倍數(shù)(H可稱為單元長(zhǎng)度)在四條假設(shè)基礎(chǔ)上:均為長(zhǎng)度因次,稱為傳熱單元長(zhǎng)度.均無因次,稱為傳熱單元數(shù).其中:即:L=Hh(NTU)h

L=Hc(NTU)c三.與NTU

的關(guān)系單程并流:(圖4-22)單程逆流:(圖4-23)四.解題步驟已知:WhCPhWcCPc

KST1t1

步驟:1.判斷最小值流體4.由(或)

2.計(jì)算(NTU)min和可求出T2(或t2)

3.計(jì)算或查圖得5.由熱平衡方程可求出t2(或T2)

第五節(jié)對(duì)流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式4-5-1對(duì)流傳熱系數(shù)的影響因素1.流體的種類和物性4.流體是否發(fā)生相變2.流體的溫度5.流體流動(dòng)的原因3.流體的流動(dòng)狀態(tài)6.傳熱面的形狀、位置和大小對(duì)流傳熱系數(shù)無相變有相變強(qiáng)制對(duì)流自然對(duì)流管內(nèi)管外圓形直管彎管非圓形直管管束外的垂直流動(dòng)管間流動(dòng)蒸氣冷凝液體沸騰4-5-2對(duì)流傳熱過程的因次分析一.流體無相變時(shí)的強(qiáng)制對(duì)流過程l－傳熱設(shè)備的特征尺寸采用的因次分析方法：白金漢法無因次準(zhǔn)數(shù)的數(shù)目i=n-m=7-4=3直接寫出三個(gè)準(zhǔn)數(shù)

1

2

3準(zhǔn)數(shù)式為：

1=（

2，3）舉例1舉例2Nu:

努賽爾特準(zhǔn)數(shù)Re:

雷諾準(zhǔn)數(shù)Pr:

普蘭特準(zhǔn)數(shù)Gr:

格拉斯霍夫準(zhǔn)數(shù)二.自然對(duì)流傳熱過程對(duì)流傳熱系數(shù)無相變有相變強(qiáng)制對(duì)流自然對(duì)流管內(nèi)圓形直管彎管非圓形直管管束外的垂直流動(dòng)管間流動(dòng)蒸氣冷凝液體沸騰繼續(xù)管外返回直列正三角形錯(cuò)列正方形錯(cuò)列流動(dòng)方向返回直列正三角形錯(cuò)列正方形錯(cuò)列流動(dòng)方向流體在錯(cuò)列管束外流過流體在直列管束外流過園缺擋板時(shí),殼方流體:對(duì)流傳熱系數(shù)無相變有相變強(qiáng)制對(duì)流自然對(duì)流管內(nèi)圓形直管彎管非圓形直管管束外的垂直流動(dòng)管間流動(dòng)蒸氣冷凝液體沸騰強(qiáng)制湍流低粘度：n=0.3被冷卻n=0.4被加熱返回管外對(duì)流傳熱系數(shù)無相變有相變強(qiáng)制對(duì)流自然對(duì)流管內(nèi)圓形直管彎管非圓形直管管束外的垂直流動(dòng)管間流動(dòng)蒸氣冷凝液體沸騰繼續(xù)管外1.液膜兩側(cè)的溫差⊿t

液膜層流時(shí),若⊿t減小,冷凝速率減小,液膜減薄;2.流體物性密度,粘度,導(dǎo)熱系數(shù),冷凝潛熱影響冷凝傳熱系數(shù);3.蒸氣的流速和方向與液流同向,↑;反向,↓;反向但速度很大,液膜被吹離壁面,急劇增大;4.蒸氣中不凝氣體的含量高,↓;

5.冷凝壁面的影響返回膜狀冷凝滴狀冷凝有利于減薄液膜厚度的因素:返回液體沸騰管內(nèi)沸騰(如蒸發(fā))大容積沸騰(如精餾塔釜)泡核沸騰膜狀沸騰不穩(wěn)定膜狀沸騰T溫度增加方向返回第五節(jié)對(duì)流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式對(duì)流傳熱系數(shù)的影響因素:1.流體的種類和物性4.流體是否發(fā)生相變2.流體的溫度5.流體流動(dòng)的原因3.流體的流動(dòng)狀態(tài)