表冷器热工计算(终极版)

参数数值单位步骤1盘管参数1(1)铜管外径d012.7mm(2)铜管壁厚δ0.34mm1.1(3)铜管孔距S131.75mm(4)铜管排距S227.5mm(5)翅片厚度δf0.115mm(6)每英寸翅片片数Nf12片(7)波纹翅片的半波长Xf6.875mm1.2(8)波纹翅片的波高Pd2mm(9)孔数N136个(10)排数N24排初始参数计算过程(11)铜管迎风面长度L0740mm(12)回路形式Ls1回路1.32工况参数(1)风量G2000m3/h(2)进风干球温度t127℃(3)进风湿球温度ts119.5℃(4)设计进水温度tw17℃1.4(6)管内流体流量W30.48L/min3(1)流体密度ρw1000kg/m3(2)流体比热cw4.19kJ/(kg·℃)(3)流体导热系数λw0.574W/(m·℃)管内流体物性参数(默认流体为水)(4)流体运动粘度υw1.306E-06m2/s1.5参数数值单位(1)冷量Q14.219kW1.6(2)出风空气干球温度t212.250℃(3)出风空气湿球温度ts212.157℃(4)出水温度tw213.680℃(5)进风空气比焓h155.781kJ/kg(6)出风空气比焓h234.452kJ/kg(7)肋化系数τ19.579输出参数(8)肋表面全效率Ø00.783(9)析湿系数ξ1.4321.7(10)空气侧换热系数αa37.492W/(m2·℃)(11)流体侧换热系数αw739.948W/(m2·℃)(12)总换热系数Ks19.892W/(m2·℃)(13)换热面积F78.785m2(14)空气侧压降Δpa9.073Pa(15)流体侧压降Δpw0.138kPa1.81.91.101.111.121.131.141.151.1622.12.22.32.42.52.6133.0558.0205.0272.021357.0)()()()(Re394.0ffddfbffqSPPXdSSSj2.72.82.92.1033.13.1.13.1.23.23.2.13.2.23.3455.15.25.35.45.566.16.26.3788.18.28.38.48.58.68.799.19.29.310111213对冷量Q进行验算(1)水侧的冷量Q1由上式得：(2)表冷器热交换的冷量Q2计算对数传热温差Δtm由上式得：计算冷量Q2由上式得：验算结果对比1414.114.214.314.414.51515.115.215.315.415.515.615.715.815.915.1015.1115.12计算表冷器结构计算铜管内径di(1-1)式中：d0—由式(1-1)得：δ—di=12.02mm计算翅片根部直径db(1-2)式中：d0—由式(1-2)得：δf—db=12.93mm计算过程20ddifbdd20计算表冷器沿气流方向长度b(1-3)式中：N2—S2—由式(1-3)得：b=110mm计算单根铜管横截面积fc(1-4)式中：di—由式(1-4)得：fc=0.000113475m222SNb2)1000(4icdf计算表冷器翅片间距Sf(1-5)式中：Nf—由式(1-5)得：Sf=2.116666667mm(1-6)式中：S1—Sf—db—δf—由式(1-6)得：fmin=3.76714E-05m2计算表冷器最小空气流通单元的面积fminffNS4.2561min100.1)()(ffbSdSf计算表冷器最小单元格的截面积f'min(1-7)式中：S1—Sf—由式(1-7)得：f'min=6.72042E-05m2计算表冷器净面比ε(1-8)式中：fmin—f'min—由式(1-8)得：ε=0.56055105761'min100.1fSSf'minminff计算每米管长铜管外翅片表面积ff(1-9)式中：S1—S2—Sf—由式(1-9)得：db—ff=0.700930664m2/m计算每米管长翅片间基管外表面积fb(1-10)式中：db—Sf—δf—由式(1-10)得：fb=0.038413837m2/mfbfSdSSf1000)22421（fffbbSSdf1000)(计算每米管长总外表面积fo(1-11)式中：ff—fb—由式(1-11)得：fo=0.739344501m2/m计算每米管长管内表面积fi(1-12)式中：di—由式(1-12)得：fi=0.037761944m2/m计算表冷器肋化系数τbfofff10001iidf(1-13)式中：fo—fi—由式(1-13)得：τ=19.57909018计算表冷器肋通系数a(1-14)式中：fo—S1—由式(1-14)得：a=23.28644098计算表冷器迎风面积Fy(1-15)式中：S1—ioff11000Sfao1000000011LNSFyN1—L0—由式(1-15)得：Fy=0.84582m2计算表冷器换热面积F(1-16)式中：a—N2—由式(1-16)得：Fy—F=78.78455003m2步骤1计算完毕1000000011LNSFyyFNaF2计算表冷器空气侧换热系数αa计算表冷器迎面风速vy(2-1)式中：G—Fy—由式(2-1)得：vy=0.656824804m/s计算最小空气流通单元的风速vmax(2-2)式中：vy—ε—由式(2-2)得：vmax=1.171748399m/syyFGv3600yvvmax计算最小空气流通单元的当量直径de(2-3)式中：S1—Sf—db—δf—由式(2-3)得：de=0.003618478m查表选取空气运动粘度υqυq=1.506E-05m2/s此处选取1标准大气压下，20℃时空气运动粘度，且作为常数)]()[(1000)()(211ffbffbeSdSSdSd(2-4)式中：vmax—de—υq—由式(2-4)得：Req=281.5368708计算翅片传热因子j(2-5)Req—S1—S2—Sf—δf—db—计算最小空气流通单元处的空气雷诺数ReqqeqdvmaxRe133.0558.0205.0272.021357.0)()()()(Re394.0ffddfbffqSPPXdSSSjXf—Pd—由式(2-5)得：j=0.037235175计算空气的质量流量Gm(2-6)式中:G—ρq—查表得空气的平均密度，且作为常数ρq=1.2kg/m3再由式(2-6)得：Gm=0.67kg/s3600qmGG计算空气的质量流速Gρ(2-7)式中：Gm—Fy—由式(2-7)得：Gρ=0.788189765kg/(m2·s)查表选取空气相关的状态参数Pr、cpPr—cp—Pr=0.703cp=1.01kJ/(kg·℃)此处选取1标准大气压下，20℃时空气的普朗特数、定压比热容，且作为常数ymFGG计算表冷器空气侧换热系数αa(2-8)式中：j—Gρ—cp—Pr—由式(2-8)得：αa=37.49171825W/(m2·℃)步骤2计算完毕计算表冷器流体侧换热系数αw32Pr)1000(pacGj计算管内流体的流速vw计算表冷器通流截面积fw(3-1)式中：Ls—N1—fc—由式(3-1)得：fw=0.004085087m2计算流体流速vw(3-2)式中：W—ρw—fw—由式(3-2)得：vw=0.124354755m/scwfNLsf160计算流体物性系数ψ计算流体的热扩散系数aw(3-3)式中：λw—ρw—cw—由式(3-3)得：aw=1.36993E-07m2/s计算物性系数ψ(3-4)式中：λw—υw—aw—由式(3-4)得：100043.037.0021.0ψ=1619.765438计算表冷器流体侧换热系数αw(3-5)式中：ψ—vw—di—由式(3-5)得：αw=739.9479139W/(m2·℃)步骤3计算完毕计算表冷器可提供的接触系数E'(4-1)式中：αa—2.08.0)1000(iwwdv)1000exp(-1'2pqyacvNaEa—N2—vy—ρq—由式(4-1)得：cp—E'=0.987559331步骤4计算完毕计算表冷器进风空气的比焓h1(5-1)式中：T—t—计算进风空气的干、湿球热力学温度T1、Ts1)1000exp(-1'2pqyacvNaE15.273tT则，由式(5-1)得：进风空气的干球热力学温度T1=300.15K进风空气的湿球热力学温度Ts1=292.65K(5-2)式中：T—c1~c6—公式里：c1=-5800.2206c2=1.3914993c3=-0.04860239上式为通式，分别将进风空气的干、湿球摄氏温度t1、ts1代入计算即可计算进风空气分别在T1、Ts1温度下的饱和水蒸气分压力pqb·1、pqb·s1上式为通式，分别将进风空气的干、湿球热力学温度T1、Ts1代入计算即可)ln()ln(63524321TcTcTcTccTcpqbc4=4.1764768E-05c5=-1.445209.E-08c6=6.54596738.1909279857.737439313等式两边同取以e为底的指数，得:pqb·1=3608.068925Papqb·s1=2292.594243Pa(5-3)式中：pqb·s1—A—B—计算进风空气在t1温度下的实际水蒸气分压力pq·1则，由式(5-2)得：ln(pqb·1)=ln(pqb·s1)=)(1111ssqbqttBAppt1—公式中：A=0.0006635ts1—B=101325Pa则，由式(5-3)得：pq·1=1788.375712Pa计算进风空气的含湿量d1(5-4)式中：pq·1—B—由式(5-4)得：d1=0.011175481kg/kg111622.0qqpBpd计算进风空气的比焓h1(5-5)式中：t1—d1—由式(5-5)得：h1=55.78111164kJ/kg步骤5计算完毕假定出风空气的干球温度t2t2=12.25℃假定表冷器出风空气的干球温度t2，确定空气终状态此处规定，出风空气的干球温度t2的初始假设值为12℃，然后由此进行6~11步的计算；程序中需不断更改t2的假设值，使得步骤11的计算结果达到要求的精度)86.12501(01.11111tdth(6-1)式中：t2—E'—t1—由式(6-1)得：ts1—ts2=12.15669498℃计算表冷器出风空气的比焓h2(6-2)式中：ts2—由假设计算表冷器出风空气的湿球温度ts2))('1(1122ssttEtt)053106.0exp(93575.167937629.0495628.7222sstth由式(6-2)得：h2=34.45238693kJ/kg步骤6计算完毕计算表冷器的析湿系数ξ(7-1)式中：h1—h2—cp—t1—由式(7-1)得：t2—ξ=1.431698252)(2121ttchhp步骤7计算完毕计算表冷器的总换热系数Ksλ铜=398W/(m·℃)λ铝=204W/(m·℃)计算翅片形状参数m2(8-1)式中：ξ—αa—λ铝—查表分别选取铜、铝的导热系数λ铜、λ铝5.022000(）铝famδf—由式(8-1)得：m2=67.64635705计算翅片当量高度le(8-2)式中：R—r0—(8-3)S1—(8-4)d0—由式(8-3)、(8-4)得：R=0.015875mm)065.1lg85.01()065.1(00rRrRle20001SR200000drr0=0.00635mm由式(8-2)得：le=0.014373145m计算中间参数m2·le和th(m2·le)式中：m2—le—