传热过程分析与换热器热计算PPT讲稿.ppt

《传热过程分析与换热器热计算PPT讲稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《传热过程分析与换热器热计算PPT讲稿.ppt（60页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、传热过程分析与换热器热计算第1页，共60页，编辑于2022年，星期五 10-1 10-1 传热过程的分析和计算传热过程的分析和计算 传热过程传热过程？基本计算式基本计算式(传热方程式传热方程式)？式中：式中：K K是传热系数是传热系数(总传热系数总传热系数)。对于。对于不同的传热过不同的传热过 程程，K K的计算公式也不同。的计算公式也不同。本节将对通过平壁、圆筒壁的传热系数作进一步分析。肋壁是工本节将对通过平壁、圆筒壁的传热系数作进一步分析。肋壁是工程技术中广泛用来增强换热的金属壁面，本节将详细讨论通过肋壁的程技术中广泛用来增强换热的金属壁面，本节将详细讨论通过肋壁的传热系数计算式，并对与此

2、相关的临界换热绝缘直径作相应的分析。传热系数计算式，并对与此相关的临界换热绝缘直径作相应的分析。第2页，共60页，编辑于2022年，星期五1 1 通过平壁的传热通过平壁的传热K的计算的计算公式？公式？说明说明：(1)h(1)h1 1和和h h2 2的计算；（的计算；（2 2）如果计及辐射时对流换热系数）如果计及辐射时对流换热系数应该采用等效换热系数应该采用等效换热系数(总表面传热系数总表面传热系数)单相对流：单相对流：膜态沸腾：膜态沸腾：(8-24)(6-23)由于平壁两侧的面积是相等的，因此传热系数的数值无论对哪一侧来由于平壁两侧的面积是相等的，因此传热系数的数值无论对哪一侧来说都是相等的。

3、说都是相等的。2 2 通过圆管的传热通过圆管的传热 园管内外侧表面积不等，所以对内侧而言和对园管内外侧表面积不等，所以对内侧而言和对外侧而言的传热系数在数值上不同的。先分析管长为外侧而言的传热系数在数值上不同的。先分析管长为L的一段园管：见图的一段园管：见图(9-1)第3页，共60页，编辑于2022年，星期五hiho内部对流：内部对流：圆柱面导热：圆柱面导热：外部对流：外部对流：传热过程包括管内流体到管内侧壁面，管内传热过程包括管内流体到管内侧壁面，管内侧壁面到管外侧壁面，管外侧壁面到管外流侧壁面到管外侧壁面，管外侧壁面到管外流体三个环节。体三个环节。第4页，共60页，编辑于2022年，星期五

4、以外侧面积为基准的传热系数计以外侧面积为基准的传热系数计算式：算式：工程计算都以管外侧面积为基准。工程计算都以管外侧面积为基准。从热阻角度考虑从热阻角度考虑在分析时由于沿途的面积在变，必须用总面积的热阻。在分析时由于沿途的面积在变，必须用总面积的热阻。在管内外侧积起各种污垢时，必须加上相应的污垢热阻。在管内外侧积起各种污垢时，必须加上相应的污垢热阻。第5页，共60页，编辑于2022年，星期五3 3 通过肋壁的传热通过肋壁的传热 在换热系数较小在换热系数较小的一侧采用肋壁是强化传热的一种有效的的一侧采用肋壁是强化传热的一种有效的方法。下面以平壁为例分析方法。下面以平壁为例分析肋侧总面积：肋侧总面

5、积：稳态下换热情况：稳态下换热情况：A1A2Ai肋面总效率肋面总效率第6页，共60页，编辑于2022年，星期五于是以肋侧面积于是以肋侧面积A A0 0为基准的肋壁传热系数为：为基准的肋壁传热系数为：以光侧面面积以光侧面面积A Ai i为基准的肋壁传热系数为：为基准的肋壁传热系数为：第7页，共60页，编辑于2022年，星期五式中：式中：称为肋化系数，即加肋后的总表面积与该表面未称为肋化系数，即加肋后的总表面积与该表面未加肋时的表面积之比。加肋时的表面积之比。11，使外侧的热阻从，使外侧的热阻从 降到降到 ，从而使换，从而使换热量热量Q Q增大。增大。应当注意，在工程传热计算中，为了表征一种强化表

6、面相对于光滑应当注意，在工程传热计算中，为了表征一种强化表面相对于光滑表面的优越性，一般都以未加肋时的表面积表面的优越性，一般都以未加肋时的表面积(或胚管面积或胚管面积)作为计算总传作为计算总传热系数及热流量的面积。在对比各种肋片表面的传热性能时，必须对计热系数及热流量的面积。在对比各种肋片表面的传热性能时，必须对计算面积有清楚的了解。算面积有清楚的了解。第8页，共60页，编辑于2022年，星期五4 4 临界热绝缘直径临界热绝缘直径(1)(1)园管外加肋片园管外加肋片(用于强化换热用于强化换热)与园管外加保热层与园管外加保热层(主要用于消弱传热主要用于消弱传热)对总换热热阻的影响。对总换热热阻

7、的影响。这一问题的回答取决于增加表面积后所引起的对流换热热阻减小的程度这一问题的回答取决于增加表面积后所引起的对流换热热阻减小的程度及导热热阻增加的程度的相对大小。及导热热阻增加的程度的相对大小。园管外加肋片增加了外表面积，在增加表面积园管外加肋片增加了外表面积，在增加表面积(减少对流换热热阻减少对流换热热阻)的同时也增加了导热热阻。由于肋片都是用金属做成，导热系数很大，的同时也增加了导热热阻。由于肋片都是用金属做成，导热系数很大，而且肋片所增加的换热面积的倍数较高，因而，对流换热热阻的减小量而且肋片所增加的换热面积的倍数较高，因而，对流换热热阻的减小量大于导热热阻的增加量。使总热阻明显降低大

8、于导热热阻的增加量。使总热阻明显降低(强化了换热强化了换热)。园管外加保温层时，由于保温材料的导热系数都很小，敷设保温层园管外加保温层时，由于保温材料的导热系数都很小，敷设保温层后换热面积的增加是由于简单地扩大直径而致，增加的幅度有限。因而后换热面积的增加是由于简单地扩大直径而致，增加的幅度有限。因而一般是导热热阻的增加量大于对流换热热阻的减少量，使总热阻增加一般是导热热阻的增加量大于对流换热热阻的减少量，使总热阻增加(消消弱了传热弱了传热)。第9页，共60页，编辑于2022年，星期五 所所以以，表表面面上上看看来来截截然然相相反反的的两两件件事事肋肋片片强强化化换换热热、保保温温层层消消弱弱

9、换换热热，其其内内部部却却有有以以上上辨辨证证的的关关系系。(见见图图9-3)9-3)，而而且且在在一一定定条条件件下下肋肋片片与与保保温温层层的的作作用用还还可可能能相相互互转转化化。见见例例题题9-3(9-3(详详细细讲讲解解讨讨论论：当当绝绝缘缘层层外外经经小小于于30mm30mm时时，增增加加绝绝缘缘层层厚厚度度非非但但不不会会消消弱弱传传热热，反而会增加散热反而会增加散热)。以上例题说明，对于一组给定的以上例题说明，对于一组给定的 值来说，在某个值来说，在某个d d0 0值时散热量值时散热量会出现最大值。会出现最大值。第10页，共60页，编辑于2022年，星期五(2)(2)临界热绝缘

10、直径的导出临界热绝缘直径的导出圆管外敷保温层后：圆管外敷保温层后：可见，保温层使得导热热阻增加，换热削弱；另一方面，降低了对可见，保温层使得导热热阻增加，换热削弱；另一方面，降低了对流换热热阻，使得换热赠强，那么，综合效果到底是增强还是削弱流换热热阻，使得换热赠强，那么，综合效果到底是增强还是削弱呢？这要看呢？这要看d d/dd/ddo2 o2 和和d d2 2/dd/ddo2o22 2的值的值第11页，共60页，编辑于2022年，星期五 可见，确实是有一个极值存在。可见，确实是有一个极值存在。这个散热量为最大值的临界直径这个散热量为最大值的临界直径称为临界热绝缘直径称为临界热绝缘直径。也就是

11、说，。也就是说，d do2o2在在d do1o1 d dcrcr之间，之间，是增加的，当是增加的，当d do2o2大于大于d dcrcr时，时，降低。降低。or 保温管道外表面的保温管道外表面的BiBi数数22时，增加保温层厚度可进一步减少热损时，增加保温层厚度可进一步减少热损失；若失；若BiBi数数20.90.9，至至于于不不小小于于0.80.8。如果达不到要求，则应改为其它的流动形式。如果达不到要求，则应改为其它的流动形式。第35页，共60页，编辑于2022年，星期五 10-4 10-4 换热器的热计算换热器的热计算 换热器热计算分两种情况：换热器热计算分两种情况：设计计算设计计算和和校核

12、计算校核计算(1)(1)设计计算：设计计算：设计一个新的换热器，以确定所需的换热面积设计一个新的换热器，以确定所需的换热面积(2)(2)校核计算：校核计算：对已有或已选定了换热面积的换热器，在非设对已有或已选定了换热面积的换热器，在非设 计工况条件下，核算他能否胜任规定的新任务。计工况条件下，核算他能否胜任规定的新任务。换热器热计算的基本方程式是换热器热计算的基本方程式是传热方程式传热方程式及及热平衡式热平衡式第36页，共60页，编辑于2022年，星期五式中，式中，不是独立变量，因为它取决于不是独立变量，因为它取决于 以及以及换热器的布置。另外，根据公式换热器的布置。另外，根据公式(9-15)

13、(9-15)可是，一旦可是，一旦 和和 以及以及 中的三个已知的话，我中的三个已知的话，我们就可以计算出另外一个温度。因此，上面的两个方程们就可以计算出另外一个温度。因此，上面的两个方程中共有中共有8 8个未知数，即个未知数，即需要给定其中的需要给定其中的5 5个变量，才可以计算另外三个变量。个变量，才可以计算另外三个变量。对于对于设计计算设计计算而言，给定的是而言，给定的是 ，以及进出口，以及进出口温度中的三个，最终求温度中的三个，最终求对于对于校核计算校核计算而言，给定的一般是而言，给定的一般是 ，以及以及2 2个进口温度，待求的是个进口温度，待求的是第37页，共60页，编辑于2022年，

14、星期五换热器的热计算有两种方法：换热器的热计算有两种方法：平均温差法平均温差法 效能效能-传热单元数传热单元数(-NTU-NTU)法法1 1平均温差法：平均温差法：就是直接应用传热方程和热平衡方程进行热就是直接应用传热方程和热平衡方程进行热 计算，其具体步骤如下：计算，其具体步骤如下：对于对于设计计算（已知设计计算（已知 ，及进出口温度中的三个，求，及进出口温度中的三个，求 ）(1)(1)初步布置换热面，并计算出相应的总传热系数初步布置换热面，并计算出相应的总传热系数k k(2)(2)根据给定条件，由热平衡式求出进、出口温度中的那个待定根据给定条件，由热平衡式求出进、出口温度中的那个待定的温度

15、的温度(3)(3)由冷热流体的由冷热流体的4 4个进出口温度确定平均温差个进出口温度确定平均温差 计算时要保持修计算时要保持修正系数具有合适的数值。正系数具有合适的数值。(4)(4)由传热方程式计算所需的换热面积由传热方程式计算所需的换热面积A A，并核算换热面两侧流体，并核算换热面两侧流体的流动阻力的流动阻力(5)(5)如果流动阻力过大，则需要改变方案重新设计。如果流动阻力过大，则需要改变方案重新设计。第38页，共60页，编辑于2022年，星期五对于对于校核计算（已知校核计算（已知 ，及两个进口温度，求，及两个进口温度，求 ）(1)(1)先假设一个流体的出口温度，按热平衡式计算另一个出口温度

16、先假设一个流体的出口温度，按热平衡式计算另一个出口温度(2)(2)根据根据4 4个进出口温度求得平均温差个进出口温度求得平均温差(3)(3)根据换热器的结构，算出相应工作条件下的总传热系数根据换热器的结构，算出相应工作条件下的总传热系数k k(4)(4)已知已知kAkA和和 ，按传热方程式计算在假设出口温度下的，按传热方程式计算在假设出口温度下的(5)(5)根据根据4 4个进出口温度，用热平衡式计算另一个个进出口温度，用热平衡式计算另一个 ，这个值和上面的，这个值和上面的 ，都是在假设出口温度下得到的，因此，都不是真实的换热量，都是在假设出口温度下得到的，因此，都不是真实的换热量(6)(6)比

17、较两个比较两个 值，满足精度要求，则结束，否则，重新假定出口值，满足精度要求，则结束，否则，重新假定出口温度，重复温度，重复(1)(6)(1)(6)，直至满足精度要求。，直至满足精度要求。第39页，共60页，编辑于2022年，星期五2 2 效能效能-传热单元数法传热单元数法(1)(1)换热器的效能和传热单元数换热器的效能和传热单元数 换热其效能的定义是基于如下思想：当换热器无限长，对于换热其效能的定义是基于如下思想：当换热器无限长，对于一个一个逆流换热器逆流换热器来讲，则会发生如下情况来讲，则会发生如下情况 a a 当当 时，时，则，则 b b 当当 时，时，则，则于是，我们可以得到于是，我们

18、可以得到然而，实际情况的传热量然而，实际情况的传热量q q总是小于可能的最大传热量总是小于可能的最大传热量q qmaxmax，我们将，我们将q/qq/qmaxmax定义为换热器的效能，并用定义为换热器的效能，并用 表示，即表示，即第40页，共60页，编辑于2022年，星期五对于一个已存在的换热器，如果已知了效能对于一个已存在的换热器，如果已知了效能 和冷热流体的进口温和冷热流体的进口温差，则实际传热量可很方便地求出差，则实际传热量可很方便地求出那么在未知传热量，之前，那么在未知传热量，之前，又如何计算？和那些因素有关？又如何计算？和那些因素有关？以以顺流顺流换热器为例，并假设换热器为例，并假设

19、 ，则有，则有根据热平衡式得：根据热平衡式得：于是于是式式，相加：相加：热容比热容比热容比热容比第41页，共60页，编辑于2022年，星期五式式代入下式得：代入下式得：+第42页，共60页，编辑于2022年，星期五当当 时，同样的推导过程可得：时，同样的推导过程可得：上面的推导过程得到如下结果，对于上面的推导过程得到如下结果，对于顺流：顺流：当当 时时上面两个公式合并，可得：上面两个公式合并，可得：第43页，共60页，编辑于2022年，星期五换热器效能公式中的换热器效能公式中的 依赖于换热器的设计，依赖于换热器的设计，则依赖于则依赖于换热器的运行条件，因此，换热器的运行条件，因此，在一定程度上

20、表征了换热器在一定程度上表征了换热器综合技术经济性能，习惯上将这个比值（无量纲数）定义为传热综合技术经济性能，习惯上将这个比值（无量纲数）定义为传热单元数单元数NTUNTU，即，即因此，因此，与顺流类似，与顺流类似，逆流逆流时：时：第44页，共60页，编辑于2022年，星期五当冷热流体之一发生相变时当冷热流体之一发生相变时，相当于，相当于 ，即，即 ，于是上面效能公式可简化为，于是上面效能公式可简化为当两种流体的热容相等时，即当两种流体的热容相等时，即 公式可以简化为公式可以简化为顺流：顺流：逆流：逆流：第45页，共60页，编辑于2022年，星期五（，及两个进口温度，求，及两个进口温度，求 ）

21、(2)(2)用效能用效能-传热单元数法计算换热器的步骤传热单元数法计算换热器的步骤a a 设计计算设计计算 显然，利用已知条件可以计算出显然，利用已知条件可以计算出 ，而带求的，而带求的k k，A A则包含在则包含在NTUNTU内，因此，对于设计计算是已知内，因此，对于设计计算是已知 ，求，求NTUNTU，求解过程与平均，求解过程与平均温差法相似，不再重复温差法相似，不再重复b b 校核计算校核计算 由于由于k k事先不知，所以仍然需要假设一个出口温度，具体如下：事先不知，所以仍然需要假设一个出口温度，具体如下：假设一个出口温度假设一个出口温度 ，利用热平衡式计算另一个，利用热平衡式计算另一个

22、 利用四个进出口温度计算定性温度，确定物性，并结合换热器结构，利用四个进出口温度计算定性温度，确定物性，并结合换热器结构，计算总传热系数计算总传热系数k k 利用利用k,Ak,A计算计算NTUNTU（，及进出口温度中的三个，求，及进出口温度中的三个，求 ）第46页，共60页，编辑于2022年，星期五 利用利用NTUNTU计算计算 利用利用(9-17)(9-17)计算计算，利用，利用(9-14)(9-14)计算另一个计算另一个 比较两个比较两个，是否满足精度，否则重复以上步骤，是否满足精度，否则重复以上步骤从上面步骤可以看出，假设的出口温度对传热量从上面步骤可以看出，假设的出口温度对传热量 的影

23、响不是直接的影响不是直接的，而是通过定性温度，影响总传热系数，从而影响的，而是通过定性温度，影响总传热系数，从而影响NTUNTU，并最终影响并最终影响 值。而平均温差法的假设温度直接用于计算值。而平均温差法的假设温度直接用于计算 值，显然值，显然-NTU-NTU法对假设温度没有平均温差法敏感，这是法对假设温度没有平均温差法敏感，这是该方法的优势。该方法的优势。第47页，共60页，编辑于2022年，星期五3 3 换热器设计时的综合考虑换热器设计时的综合考虑 换热器设计是综合性的课题，必须考虑出投资，运行费用，换热器设计是综合性的课题，必须考虑出投资，运行费用，安全可靠等诸多因素。安全可靠等诸多因

24、素。4 4 换热器的结垢及污垢热阻换热器的结垢及污垢热阻 污垢增加了热阻，使传热系数减小，这种热阻成为污垢热阻，用污垢增加了热阻，使传热系数减小，这种热阻成为污垢热阻，用R Rf f表示，表示，式中：式中：k k为有污垢后的换热面的传热系数，为有污垢后的换热面的传热系数，k0k0为洁净换热面为洁净换热面 的传热系数。的传热系数。第48页，共60页，编辑于2022年，星期五对于两侧均已结垢的管壳式换热器，以管子外表面为计算依据对于两侧均已结垢的管壳式换热器，以管子外表面为计算依据的传热系数可以表示成：的传热系数可以表示成：如果管子外壁没有肋化，则肋面总效率如果管子外壁没有肋化，则肋面总效率 o

25、o=1=1。管壳式换热器的部分污垢热阻可以在表管壳式换热器的部分污垢热阻可以在表9-19-1种查得。种查得。第49页，共60页，编辑于2022年，星期五 10-5 -5 传热的强化和隔热保温技术传热的强化和隔热保温技术强化传热的目的：强化传热的目的：缩小设备尺寸、提高热效率、保证设备安全缩小设备尺寸、提高热效率、保证设备安全削弱传热的目的：削弱传热的目的：减少热量损失减少热量损失根据不同的需求，对于实际传热的传热过程，有时需要强化，有时则根据不同的需求，对于实际传热的传热过程，有时需要强化，有时则需要削弱。显然，根据不同的传热方式，强化和削弱传热的手段应该需要削弱。显然，根据不同的传热方式，强

26、化和削弱传热的手段应该不同，本节主要针对不同，本节主要针对对流换热过程的强化和削弱对流换热过程的强化和削弱1 1 强化传热的原则和手段强化传热的原则和手段(1)(1)强化换热的原则：强化换热的原则：哪个环节的热阻大，就对哪个环节采取强化措施。哪个环节的热阻大，就对哪个环节采取强化措施。举例：以圆管内充分发展湍流换热为例，其实验关联式为：举例：以圆管内充分发展湍流换热为例，其实验关联式为：第50页，共60页，编辑于2022年，星期五(2)(2)强化手段强化手段:a :a 无源技术无源技术(被动技术被动技术)；b b 有源技术有源技术(主动式技术主动式技术)a a 无源技术无源技术(被动技术被动技

27、术)：除了输送传热介质的功率消耗外，无需附加动力：除了输送传热介质的功率消耗外，无需附加动力其主要手段有：其主要手段有：涂层表面；涂层表面；粗糙表面粗糙表面(图图9-28)9-28)；扩展表面扩展表面(图图9-29)9-29)；扰流元件扰流元件(图图9-30a)9-30a)；涡流发生器涡流发生器(图图9-30b)9-30b)；螺旋管螺旋管(图图9-30c)9-30c)；添加物；添加物；射流冲击换热射流冲击换热b b 有源技术有源技术(主动式技术主动式技术)：需要外加的动力：需要外加的动力其主要手段有：其主要手段有：对换热介质做机械搅拌；对换热介质做机械搅拌；使换热表面振动；使换热表面振动；使换

28、热流体振动；使换热流体振动；将电磁场作用于流体以促使换热表面附近将电磁场作用于流体以促使换热表面附近流体的混合；流体的混合；将异种或同种流体喷入换热介质或将流体从换热将异种或同种流体喷入换热介质或将流体从换热表面抽吸走。表面抽吸走。第51页，共60页，编辑于2022年，星期五对换热器而言，随着强化措施的完善，污垢热阻有时会成为传对换热器而言，随着强化措施的完善，污垢热阻有时会成为传热过程的主要热阻，因此，需要给换热器的设计提供合理的污热过程的主要热阻，因此，需要给换热器的设计提供合理的污垢热阻的数据，这就需要实验测定，可是实验测出来的是总表垢热阻的数据，这就需要实验测定，可是实验测出来的是总表

29、面传热系数，那么如何将总的传热系数分成各个环节的热阻呢面传热系数，那么如何将总的传热系数分成各个环节的热阻呢？下面的威尔逊图解法提供了一种有效途径？下面的威尔逊图解法提供了一种有效途径2 2 确定传热过程分热阻的威尔逊图解法确定传热过程分热阻的威尔逊图解法 利用数据采集系统可以测定壁面和流体的温度，从而获得平利用数据采集系统可以测定壁面和流体的温度，从而获得平均温差，利用热平衡方程式获得热流量，换热面积可以根据设计均温差，利用热平衡方程式获得热流量，换热面积可以根据设计情况获得，这样就可以通过传热方程式计算出总表面传热系数。情况获得，这样就可以通过传热方程式计算出总表面传热系数。这是这是威尔逊

30、图解法威尔逊图解法的基础。的基础。我们已管壳式换热器为例，说明如何应用威尔逊图解法获得我们已管壳式换热器为例，说明如何应用威尔逊图解法获得各个分热阻。总表面传热系数可以表示成：各个分热阻。总表面传热系数可以表示成：第52页，共60页，编辑于2022年，星期五工业换热器中的管内流体的流动一般都是处于旺盛湍流状态，工业换热器中的管内流体的流动一般都是处于旺盛湍流状态，h hi i 与与流速流速u0.8u0.8成正比，因此，可以写成成正比，因此，可以写成 的形式，带入上式：的形式，带入上式：第53页，共60页，编辑于2022年，星期五如果能保持如果能保持h ho o不变，不变，R Rw w壁面的导热

31、热阻不会变化，壁面的导热热阻不会变化，R Rf f在短时间内不会有在短时间内不会有大的改变，因此，上式右边的前三项可认为是常数，用大的改变，因此，上式右边的前三项可认为是常数，用 b b 表示，物性表示，物性不变的情况下，不变的情况下，可以认为是可以认为是常数，用常数，用m m表示，于是上式可变为表示，于是上式可变为改变管内流速改变管内流速u u，则可以测得一系列的总表面传热系数，然后绘制成图，则可以测得一系列的总表面传热系数，然后绘制成图，则是一条直线，如图则是一条直线，如图(9-31)(9-31)所示所示第54页，共60页，编辑于2022年，星期五从这个图中可以获得从这个图中可以获得b b

32、，m m，和，和c ci i，从而，管子内侧的对流换热系，从而，管子内侧的对流换热系数数这这样样就就将将内内部部热热阻阻从从总总传传热热系系数数中中分分离离出出来来，然然后后，当当换换热热器器运运行行一一段段时时间间后后，再再进进行行同同样样过过程程的的测测量量，可可以以获获得得另另外外一一条条曲曲线线，则则两两条条曲曲线线截截距距之之差差就就是是污污垢垢热热阻阻，这这样样又又把把污污垢垢热热阻阻分分离离出出来来了。了。威威尔尔逊逊图图解解法法的的前前提提是是有有一一侧侧的的换换热热热热阻阻基基本本保保持持不不变变，有有时时候候这这格格条条件件很很难难被被满满足足，因因此此，后后来来人人们们提

33、提出出了了一一种种修修正正威尔逊图解法。威尔逊图解法。第55页，共60页，编辑于2022年，星期五3 3 隔热保温技术隔热保温技术(1)(1)需求背景需求背景(2)(2)高于环境温度的热力设备的保温多采用无机的绝热材料高于环境温度的热力设备的保温多采用无机的绝热材料(3)(3)低于环境温度时，有三个档次的绝热材料可供选择，低于环境温度时，有三个档次的绝热材料可供选择，a a 一般性的绝热材料；一般性的绝热材料；b b 抽真空至抽真空至10Pa10Pa的粉末颗粒热的粉末颗粒热 材料；材料；c c 多层真空绝热材料。多层真空绝热材料。(4)(4)保温效率保温效率 0 0 单位长度裸管的散热量，单位

34、长度裸管的散热量，W/mW/m；x x 单位长度包有厚单位长度包有厚x(x(单位：单位：mm)mm)保温材料的保温材料的 管子的散热量，管子的散热量，W/mW/m第56页，共60页，编辑于2022年，星期五本章小结：本章小结：v换热器的定义、类型，及其各自的优缺点；换热器的定义、类型，及其各自的优缺点；v不同表面的总表面传热系数，污垢热阻的概念；不同表面的总表面传热系数，污垢热阻的概念；v对数平均温差对数平均温差(LMTD)；vLMTD在换热器分析中的应用在换热器分析中的应用v强强化化传热传热的原的原则则和手段和手段v临界热绝缘直径临界热绝缘直径v用于不同的传热方式分析、计算换热器内的传热量用

35、于不同的传热方式分析、计算换热器内的传热量第57页，共60页，编辑于2022年，星期五思考题：思考题：1.1.通过平板与园管的传热系数的计算方法通过平板与园管的传热系数的计算方法.2.2.肋化系数和肋面总效率的定义肋化系数和肋面总效率的定义.肋效率肋效率,肋化系数和肋肋化系数和肋 面总效率之间的区别面总效率之间的区别.3.3.已知肋化系数后已知肋化系数后,通过肋面的传热系数的计算方法通过肋面的传热系数的计算方法.4.4.临界热绝缘直径的物理意义及计算方法临界热绝缘直径的物理意义及计算方法.5.5.换热器有那些主要形式换热器有那些主要形式?6.6.换热器的对数平均温差计算方法换热器的对数平均温差

36、计算方法7.7.换热器热计算的基本方法换热器热计算的基本方法.8.8.什么是换热器的效能和传热单元数什么是换热器的效能和传热单元数.9.9.在换热器热计算中在换热器热计算中,平均温差法和传热单元法各有什么平均温差法和传热单元法各有什么 特点特点?第58页，共60页，编辑于2022年，星期五10.10.什么是污垢热阻什么是污垢热阻?工程实际中工程实际中,怎样减小管路中的污垢怎样减小管路中的污垢 热阻热阻?举几个例子举几个例子.11.11.强化传热系数的原则是什么强化传热系数的原则是什么?12.12.什么是有源强化换热什么是有源强化换热(主动式强化换热主动式强化换热)和无源强化换热和无源强化换热

37、(被动式强化换热被动式强化换热)?)?13.13.怎样使用试验数据怎样使用试验数据,用威尔逊图解法求解传热过程分热用威尔逊图解法求解传热过程分热 阻阻?14.14.有那些隔热保温技术有那些隔热保温技术.什么是保温效率什么是保温效率?第59页，共60页，编辑于2022年，星期五作业：作业：10-110-1，10-210-2，10-910-9，10-1310-13，10-1410-14，10-2210-22，10-10-2626，10-2710-27，10-3810-38，10-4510-45，10-4810-48，10-5310-53，10-10-6262，10-6310-63，第60页，共60页，编辑于2022年，星期五