4.4.5传热单元数法问题：在校核型计算中，需要同时确定T,和t（在传热速率方程式的对数项中，若采用传热速率方程和热量平衡方程联立求解的方法，需要进行试差计算。1955年由凯斯导出的传热效率及传热单元数法解决方法：（ε一NTU），则能避免试差而方便地求得其解手段：将两个出口温度用热量衡算式消去一个，避免试差。一、传热效率实际传热量传热效率=最大可能传热量Qmax
问题：在校核型计算中，需要同时确定 T2 和 t 2 (在传热速率方 程式的对数项中)，若采用传热速率方程和热量平衡方程 联立求解的方法，需要进行试差计算。 解决方法： 1955年由凯斯导出的传热效率及传热单元数法 （—NTU），则能避免试差而方便地求得其解。 手段：将两个出口温度用热量衡算式消去一个，避免试差。 4.4.5 传热单元数法 一、传热效率 Qmax Q 最大可能传热量 实际传热量 传热效率 =
最大可能传热量：换热器中可能发生最大温差变化的传热量。理论上最大的温差：Ti-ti若：W，Wh, t, T逆流：则：t→T 或S↓8T→tTTi=t2温度温度温度T2Tt2tiT, =titi传热传热传热逆流传热效果示意图
最大可能传热量：换热器中可能发生最大温差变化的传热量。 理论上最大的温差： 1 1 T − t 逆流： 1 1 2 1 2 1 W W t T c h S t T T t → → → 若： ， ， ， 则： 或 t1 T2 ＝t1 T2 T2 T1 t1 t2 传热 温 度 传热 T1 ＝t2 温 度 温 度 传热 逆 流 传 热 效 果 示 意 图
并流：温度温度TEtt2t传热传热并流传热效果示意图2max = (WC,)min (T, -t)热容量流率：WCp最小值流体：热容流量最小的流体为最小值流体。Q = WhCph(Ti - T2) = WCpc(t2 -t)由热量衡算可知：最小值流体可获得较大的温度变化
热容量流率：Wcp 最小值流体： 热容流量最小的流体为最小值流体。 W ( ) ( ) 1 2 2 1 Q c T T W c t t = h ph − = c pc − max min 1 1 ( ) ( ) Q WC T t = − p 由热量衡算可知：最小值流体可获得较大的温度变化 并流： t1 T2 ＝t2 T1 T2 T1 t2 t1 传热 温 度 温 度 传热 并流传热效果示意图
.当W.Cpc =(Wc,)minW,Cpe(t, -t) _ tz -t)S。=W.Cpe(T,-) T, -ti.当WhCph =(Wcp)minW,Cph(Ti -T2) _ Ti -T2ShWhCph(T -ti)Ti -ti二、传热单元数NTU（The Number of Transfer Units）dQ = -WhCphdT = W.cpcdt = K(T-t)dS
1 1 1 2 1 1 1 2 h ( ) ( ) T t T T W C T t W C T T h p h h p h − − = − − = h min W ( ) ph p = 当 c Wc c min W ( ) pc p = 当 c Wc 2 1 2 1 c 1 1 1 1 ( ) ( ) c pc c pc W C t t t t W C T t T t − − = = − − 二、传热单元数NTU (The Number of Transfer Units ) dQ c dT W c dt K T t d = − = = − W ( ) S h ph c pc
dtKds对于冷流体，则有T(T-t)W.CpcdTKdsdTh对于热流体，则有te2(T-t)WhCp,hTn2dteteidTKdsS1NTU:T-tWhCp,h0dsKST-T2传热面积NTU,NtmWhCp.h单程逆流换热器流体温度分布KSt2 -tiNTUAtmW.Cpc
( ) h p h, dT KdS T t W c = − 对于热流体，则有 1 2 0 , T S h T h p h dT KdS NTU T t W c = = − 1 2 , h m h p h T T KS NTU t W c − = = 温度 传热面积 tc1 Th2 Th1 tc2 dTh dtc dS 单程逆流换热器流体温度分布 S ( ) c pc dt Kd T t W c = − 对于冷流体，则有 2 1 S c m c pc W t t K NTU t c − = =