传热过程的基本问题 (1)载热体用量的确定; (2设计新的换热器; 解决这些问题需要 ③3核算现有换热器的传热性能; 两个基本关系式 (4)强化或削弱传热的方法。 热量恒算式 若忽略过程热损失 放 传热速率关系 传热速率(热流量)Q:单位时间内所交换的热量(W) 传热通量(热流密度)q:单位时间单位传热面积上传递的热量 (W/m2) O= KAA K△ 传热基本方程式 K 总传热系数 W/m2.K)
传热过程的基本问题 ⑴ 载热体用量的确定； ⑵ 设计新的换热器； ⑶ 核算现有换热器的传热性能； ⑷ 强化或削弱传热的方法。 解决这些问题需要 两个基本关系式 热量恒算式 若忽略过程热损失 Q放 = Q吸 Q KA = t m m Q q K t A = = 传热速率关系 传热速率(热流量) Q ：单位时间内所交换的热量(W) —— 传热基本方程式 传热通量(热流密度) q：单位时间单位传热面积上传递的热量 (W/m2 ) K —— 总传热系数 ， W/(m2·K)
传热过程的计算 传热负荷 生产上对物料加热(冷却)时所需提供(移除)的热 量,即生产工艺需要的传热速率(传热任务)。 设:Q一传热速率,W W1、W一热、冷流体的质量流率,kgs; 热、冷流体的比热,J/(kgK) T2一热流体的进、出口温度,℃ t1、12一冷流体的进、出口温度,℃; r—流体的汽化或冷凝潜热,kJ/kg。 无相变: Q=W1Cn(71-72) W2Cp2(t2-t1) 有相变 o=WIr+Cp(t2-ti 若忽略热损失,则热流体放出的热量等于冷流体吸收的热量 Q=WCn(71-72)=W2C2(t2-1)
传热过程的计算 传热负荷 生产上对物料加热(冷却)时所需提供(移除)的热 量，即生产工艺需要的传热速率(传热任务) 。 设： Q — 传热速率，W； W1、W2 — 热、冷流体的质量流率，kg/s； Cp1、Cp2 — 热、冷流体的比热，J/(kg·K)； T1、T2 — 热流体的进、出口温度，℃； t 1、t 2 — 冷流体的进、出口温度，℃； r — 流体的汽化或冷凝潜热，kJ/kg。 无相变： Q = − W C1 1p (T T 1 2) Q = − W C t t 2 2 2 1 p ( ) Q W r = + − C t t p ( 2 1) Q = − = − W C W C t t 1 1 2 2 2 1 p p (T T 1 2) ( ) 有相变： 若忽略热损失，则热流体放出的热量等于冷流体吸收的热量
传热温差:推动力 换热过程中,热流温度沿程降低,冷流温度沿程升高,故冷 热流体温度差在换热器表面各点不同。 当用传热基本方程式计算整个换热器的传热速率时,必须使 用整个传热面积上的平均温差。 △r dT di △t; d a A 彐t2 年 △t 传热面A 传热面A
传热温差：推动力 换热过程中，热流温度沿程降低，冷流温度沿程升高，故冷 热流体温度差在换热器表面各点不同。 当用传热基本方程式计算整个换热器的传热速率时，必须使 用整个传热面积上的平均温差
传热温差:推动力 da Q=KA△t 在换热器中取微分长度dl,其传热面积为dA 假定 (1)在传热过程中,热损失忽略不计; (2两流体的比热为常数,不随温度而变 (3总传热系数K为常数,不沿传热表面变化。 两流体通过微分面积dA交换的热量为dQ=K(7-1)d4
传热温差：推动力 在换热器中取微分长度 dl，其传热面积为 dA 两流体通过微分面积 dA 交换的热量为 dQ = K(T − t)dA t1 t2 T1 T2 Q KA = t m dl T dA t 假定： ⑴ 在传热过程中，热损失忽略不计； ⑵ 两流体的比热为常数，不随温度而变； ⑶ 总传热系数 K 为常数，不沿传热表面变化
传热温差:推动力 dl 热流放出的热量 da dQ=-WCpd7或d7= do W1( 冷流吸收的热量 do=K(T-DdAD) dQ=-W2 Cpdt或d dO W2Cp2 两式相减并令 d(ttt) dO WiCpI W2Cp2 mds、d(T-t) 逆流传热微分式
传热温差：推动力 dQ = K(T − t)dA 1 1 1 1 d d d d p p Q Q T T W C W C = − = − 或 2 2 2 2 d d d d p p Q Q t t W C W C = − = − 或 1 1 2 2 1 1 p p m W C W C = − ( ) m T t Q − = d d T t T t mK A − − = − d( ) d 热流放出的热量 冷流吸收的热量 两式相减并令 逆流传热微分式 dl T dA t