换热系数的计算

传热补充计算内容的例题关于的计算。有热空气在管外，w/m2k，冷却水在管内，iw/m2k，d0=16㎜，di=13㎜，λ＝40w/m.k，求1.总传热系数K；2.当和i分别增加一倍时K值的变化。解：以外表面积为计算基准得：)/(819015.1440160015.0130001611120000kmwdbdddKmii因管壁热阻很小，略去。则当增为时)/(4.1472kmwK提高了82.4%。同理，当i增为2i时，可得：)/(3.852kmwK仅增加了6%关于壁温的计算：对间壁式传热过程的研究可知，热流密度ocwcwcwhiwhhttbttttq/1//1若中间一层是金属薄壁，热阻可略，则twh≈twc，有ocwhiwhhtttt/1/1ThTc将上式写成：oicwhwhhtttt/1/1该式表明，传热面两侧的温差比等于两侧热阻之比。故而壁温tw必接近热阻小的一端（或是接近传热系数大的一端）。例如：某管内流体温度为90℃，iw/m2k，管外流体的温度为50℃，ow/m2k，试分析壁温情况。解：用上式55800/11160/15090whwhtt得tw＝56.7℃。换热器的设计与计算（以冷却为例）：第一类命题，设计型计算。任务是将一定流量qm的热流体从T1降至T2（设定温度，经设计计算方可达到）。条件：目的：步骤：1、确定热流量Q＝qm1Cp1(T1－T2)2、选择并计算Δtm3、计算有关的、、由Q＝KAΔtm计算传热面积A注意选择流体的流向、在管内还是管外、冷却介质出口温度T2、流速、选定适当的污垢热阻，应当注意经济和技术的要求。第二类命题，操作型计算。第一方面的问题，换热器的面积及尺寸、冷热流体物性、流量、进口温度和流动方式已定，求冷热流体出口温度。第二方面的问题，设备面积尺寸已定，冷热流体物性、热流体流量和进、出口温度、冷流体的进口温度和流动方式已知，求冷流体的流量及出口温度。有以下公式可用。Q放＝Q吸＝qm2Cp2(t2－t1)Q放＝KSΔtm＝qm1Cp1(T1－T2)在此计算过程中，要用试差法。即先假定一冷流体出口温度t2,可得qm2Cp2，故可得到及值，再由Q放＝KAΔtm求出实算值t2。比较实算值与假定值的差，若过大则需重新假定并按上述步骤进行反复计算直至接近。