亟5,2.3总传热系数与壁温计算 安 交·对于内、外径分别为d和d,长为L的圆管,由于,总 大传热系数K还可以表示为 化 b K d: d 原式中dn表示管壁的平均直径,m。在工程上,一般以圆管外表面作 理 为传热过程中传热面积的计算基准 电对于厚度为b的平壁,由于内、外侧的传热面积相等, 子其总传热系数K可表示为 1 6 +-+ 件 K a:2 a 返回 前页 后页 王题
西 安 交 大 化 工 原 理 电 子 课 件 返回 前页 11 后页 主题 5.2.3 总传热系数与壁温计算 • 对于内、外径分别为di和do，长为L的圆管，由于，总 传热系数Ko还可以表示为 m o o i o o i d b d d d K 1 1 1 = + + 式中dm表示管壁的平均直径，m。在工程上，一般以圆管外表面作 为传热过程中传热面积的计算基准。 对于厚度为b的平壁，由于内、外侧的传热面积相等， 其总传热系数K可表示为 i o b K 1 1 1 = + +
亟52.3总传热系数与壁温计算 安 交·2污垢热阻 大 化 如果间壁内、外两侧的污垢热阻分别用R和R。表示, 则根据串联热阻的叠加原理,总传热热阻可以表示为 原 A。bA 理 +r -+R+ A A元 SO 子 工业上常见流体污垢热阻的大致范围为0.9×104~17.6×104 (m2K)/W。 件 返回 前页 12 后页 王题
西 安 交 大 化 工 原 理 电 子 课 件 返回 前页 12 后页 主题 5.2.3 总传热系数与壁温计算 • 2.污垢热阻 如果间壁内、外两侧的污垢热阻分别用Rsi和Rso表示， 则根据串联热阻的叠加原理，总传热热阻可以表示为 o s o m o i o s i i o o i R A b A A A R A A K 1 1 1 = + + + + 工业上常见流体污垢热阻的大致范围为0.9×10-4～17.6×10-4 （m2·K）/W
亟5,2.3总传热系数与壁温计算 安 交·3.换热器中总传热系数的范围 大 在进行换热器的传热计算肘,通常需要先估计传热糸数。表5-1 化 列出了常见的列管式换热器中传热糸数经验值的大致范围 表5-1列管式换热器中总传热系数的大致范围 热流体 冷流体 总传热系数K,W/(m2℃) 原 水 850~1700 轻油 340~910 理 重油 体 17~280 水蒸气冷凝 1420~4250 子课 水蒸气冷凝 水水水水水气水水 体 低沸点烃类蒸汽冷凝(常压) 455~1140 高沸点烃类蒸汽冷凝(减压) 60 170 件 水蒸气冷凝 水沸腾 000~4250 水蒸气冷凝 轻油沸腾 水蒸气冷凝 重油沸腾 140~425 返回 前页 13 后页 王题
西 安 交 大 化 工 原 理 电 子 课 件 返回 前页 13 后页 主题 5.2.3 总传热系数与壁温计算 • 3.换热器中总传热系数的范围 在进行换热器的传热计算时，通常需要先估计传热系数。表5-1 列出了常见的列管式换热器中传热系数经验值的大致范围。 热 流 体 冷 流 体 总传热系数K，W/（m2·℃） 水 水 850 ～ 1700 轻油 水 340 ～ 910 重油 水 60 ～ 280 气体 水 17 ～ 280 水蒸气冷凝 水 1420 ～ 4250 水蒸气冷凝 气体 30 ～ 300 低沸点烃类蒸汽冷凝（常压） 水 455 ～ 1140 高沸点烃类蒸汽冷凝（减压） 水 60 ～ 170 水蒸气冷凝 水沸腾 2000 ～ 4250 水蒸气冷凝 轻油沸腾 455 ～ 1020 水蒸气冷凝 重油沸腾 140 ～ 425 表5-1 列管式换热器中总传热系数的大致范围
重5.2.3总传热系数与壁温计算 安 交·4壁温的计 大 算 化在选用换热器的类型和材料时都需要知道间壁的壁温, 根据式(5-2a)可以写出热流体侧的壁温计算式 O 原 wh =th a. A 理由式(5-2b)和式(52c)同样可写出冷流体侧的壁温 计算式 bO 子 wc=Iwh t 2A WC 以上关系式表明,当间壁的导热系数很大时,间壁两侧的壁面温 件 度可近似认为相等,而且间壁的温度接近于对流传热系数较大 侧的流体温度。 返回 前页 14 后页 王题
西 安 交 大 化 工 原 理 电 子 课 件 返回 前页 14 后页 主题 5.2.3 总传热系数与壁温计算 • 4.壁温的计算 在选用换热器的类型和材料时都需要知道间壁的壁温， 根据式（5-2a）可以写出热流体侧的壁温计算式 i i wh h A Q t t = − 由式（5-2b）和式（5-2c）同样可写出冷流体侧的壁温 计算式 m wc wh A bQ t t = − o o wc c A Q t t = + 以上关系式表明，当间壁的导热系数很大时，间壁两侧的壁面温 度可近似认为相等，而且间壁的温度接近于对流传热系数较大一 侧的流体温度
亟5,2.3总传热系数与壁温计算 安 交·例5-1一空气冷却器,空气横向流过管外壁,对流传 大热系数α=100W/(m2℃)。冷却水在管内流动, 化6000W/(m2℃)。冷却水管为25×25mm的钢管, 其导热系数入=45W(m℃)。试求(1)在该状况下 的总传热系数;(2)若将管外空气一侧的对流传热系 原 数提高一倍,其他条件不变,总传热系数有何变化 理(3)若将管内冷却水一侧的对流传热系数提高一倍, 电其他条件不变,总传热系数又有何变化。 子 件 返回 前页 后页 王题
西 安 交 大 化 工 原 理 电 子 课 件 返回 前页 15 后页 主题 5.2.3 总传热系数与壁温计算 • 例5-1 一空气冷却器，空气横向流过管外壁，对流传 热系数o=100 W/（m2·℃）。冷却水在管内流动，i= 6000W/（m2·℃）。冷却水管为f25×2.5mm的钢管， 其导热系数=45 W/（m·℃）。试求（1）在该状况下 的总传热系数；（2）若将管外空气一侧的对流传热系 数提高一倍，其他条件不变，总传热系数有何变化； （3）若将管内冷却水一侧的对流传热系数提高一倍， 其他条件不变，总传热系数又有何变化