总结第四章
第四章 总结 1
1.传热速率Q= W,(In - Ih2)= W(lc2 - Icl)无相变，且流体的比热容c.不变时Q= WhCph(T, -T,)= W.cpc(t2 -t)有相变Q=W, -r=W.cpe(tz -t)推动力△t.mO = KS△t.Q= Wh[r + Cph(T, - T2)]= WeCpe(t2 -t))m1/阻力/KS
阻力 推动力 = ∆ = ∆ = KS 1 S m m t Q K t ( ) ( ) h h1 h2 c c2 c1 Q = W I − I = W I − I ( ) ( ) 1 2 2 1 Q W c T T W c t t = h ph − = c pc − 无相变，且流体的比热容cp不变时 有相变 ( ) 2 1 Q W r W c t t = h ⋅ = c pc − [ ( )] ( ) 2 2 1 Q W r c T T W c t t = h + ph s − = c pc − 1.传热速率 2
2.总传热系数bd.d.adKa,d,αo011bd;d;1推动力At,mK,admQ = KS△t.doαoαim阻力b111dmdm/KSKm元dod,ααo11b do+1 doIKo元dmαoα; d,总热阻壁阻外侧的热阻内侧的热网11bdododo+RR0SKd.admα,dαo3
i m i m m d b d d d K α λ α 1 1 1 0 0 = + + 阻力 推动力 = ∆ = ∆ = KS 1 S m m t Q K t 0 0 0 ii 0 1 1 m d bd K dd αλ α =+ + 2.总传热系数 m i i i i d b d d d K α λ α 1 1 1 0 0 = + + 总热阻 外侧的热阻 壁阻 内侧的热阻 m i di d d b d K 0 0 0 0 1 1 1 α λ α = + + i i i si m s d d d d R d bd R K α λ α 0 0 0 0 0 1 1 = + + + + 3
3.平均温度差△t2-△ti逆流并流AtmAt2In+T,推动力AtAt+TQ= KS△tm阻力tti+tiKSt2T2T.△t =Tr-tiAt, =T i-t2△t2 =T 2-t2△t, =T2 -ti△tm = (△t, +△t,) / 2当1/2<△t,/△t,<2△tm = △t,=△t2当At,=△t错流、折流PA=(P,R,流型)冷流体温升t-tiAtm = PxAt mP:两流体最初温差Ti -ti热流体温降T-T,R=冷流体温升t2 -ti 4
3.平均温度差 阻力 推动力 = ∆ = ∆ = KS 1 S m m t Q K t 2 1 1 2 ln t t t t tm ∆ ∆ ∆ − ∆ 逆流 ∆ = t2 t1 T1 T2 t1 t2 T1 T2 1 1 2 ∆t =T −t 2 2 1 ∆t = T − t 1 1 1 ∆t =T −t 2 2 2 ∆t =T −t 当1/2<∆t 2/∆t 1<2 ∆tm = (∆t 1 + ∆t2 )/ 2 当∆t 1 ＝∆t 2 1 2 t t t ∆ m = ∆ ＝∆ 并流 错流、折流 ' m tm ∆= ∆ t t ϕ ∆ ϕ ∆t = f (P, R,流型） 1 2 2 1 T T R t t − = = − 热流体温降 冷流体温升 𝑃𝑃 = 冷流体温升 两流体最初温差 = 𝑡𝑡2 − 𝑡𝑡1 𝑇𝑇1 − 𝑡𝑡1 4 2 1 2 1 2 1
推动力实际传热量Atm传热效率Q= KS△tm最大可能传热量maxks阻力W,Cpe(tz -t,)t, -t.当W.Cp =(Wc,)min=Cmin 6。-W,Cpe(T, -t))T, -tiW,Cph(T-T2)Ti-T..当 Wμcph =(Wc,)min=CminEhWhCph(Ti-t))Ti-ti1-exp[-(NTU)mm(1-CR)]Cmin逆流：式中CR1-C,exp[-(NTU)mm(I-CR)CmaxKS则（NTU)并流: =1-ex[l-(NTU)m(+CR)Cmin1+CRQ4.传热面积SS=n元dLKAtm提高面积、温度差、传热系数5.强化传热途径6.换热器分类蓄热式间壁式直接接触式
Qmax Q 最大可能传热量 实际传热量 传热效率ε = c min W () pc p ∴ = 当 c Wc 2 1 2 1 c 11 11 ( ) ( ) c pc c pc WC t t t t WC T t T t ε − − = = − − h min W () ph p ∴ = 当 c Wc 1 1 1 2 1 1 1 2 h ( ) ( ) T t T T W C T t W C T T h ph h ph − − = − − ε = 逆流： 1 exp[ ( ) (1 )] 1 exp[ (1 )] min min R R R C NTU C NTU C − − − − − − = （ ） ε 并流： R R C NTU C + − − + = 1 1 exp[ (1 )] （ ）min ε 4.传热面积 m K t Q S ∆ = S＝nπdL 阻力 推动力 = ∆ = ∆ = KS 1 S m m t Q K t 5.强化传热途径 提高面积、温度差、传热系数 6.换热器分类 直接接触式 蓄热式 间壁式 5 min max R C C C 式中 = =Cmin =Cmin min min KS NTU C 则（ ） ＝
at1、热传导Q=-adsanQ=ash-t2单层平壁bLtn+1n+1O多层平壁b≥R,ZA2元，元.1（，-十）Sma(i-t2)_Sma(-12)单层圆筒Oh推动力bAt.r-行O=KSAtm阻力2元L(t,一tn+1)/KSt, -tn+1t, -t,+1多层圆筒MTm2Rr6
阻力 推动力 = ∆ = ∆ = KS 1 S m m t Q K t 1、热传导 n dS ∂ ∂ = − t Q λ 单层平壁 1 2 t t Q S b λ − = 1 11 1 1 1 A n n n n i i i i i tt tt Q b R λ + + = = − − ∑ ∑ 多层平壁 ＝ ＝ 单层圆筒 多层圆筒 ( ) ( ) 2 1 S 1 2 S 1 2 r r t t b t t Q m m − − = − = λ λ ∑ ∑ ∑= + = + = + + − − = − n i i n n i i i i n n i i i i n R t t b t t r r L t t Q 1 1 1 1 m 1 1 1 1 1 1 S ln 1 2 ( ) ＝ ＝ λ λ π 6
AtQ=αSAt=2、对流传热Yas无相变迪特斯和贝尔特关联式Nu=0.023Re0.8Pr"αlAdup)0.8(Cph)α=0.023N.=推动力Atm元Q=KSAm阻力Yks流，流体被加热时，n=0.4;被冷却时，n=0.3膜状冷凝冷凝α滴状>α膜状滴状冷凝有相变核状沸腾大容器沸腾沸腾膜状沸腾管内沸腾
阻力 推动力 = ∆ = ∆ = KS 1 S m m t Q K t 2、对流传热 S t Q S t α α 1 ∆ = ∆ = 无相变 有相变 p n du c d 0.023 ( ) ( ) 0.8 λ µ µ λ ρ α = 湍流，流体被加热时，n＝0.4； 被冷却时，n＝0.3 冷凝 沸腾 膜状冷凝 滴状冷凝 α 滴状〉α 膜状 核状沸腾 7 膜状沸腾 大容器沸腾 管内沸腾 迪特斯和贝尔特关联式 n Nu 0.023Re Pr 0.8 = u l N α λ =
推动力Ntm3、辐射Q=KS△tm=阻力/KS定义：不同物体间相互辐射和吸收能量的综合过程黑体辐射能力四次方定律 E，=。T4辐射能力和吸收率之比E_E==.…=E（克希霍夫定律）AAA基本概念：黑体、白体、灰体、透热体、黑度、吸收率X
阻力 推动力 = ∆ = ∆ = KS 1 S m m t 3、辐射 Q K t 定义：不同物体间相互辐射和吸收能量的 综合过程 4 Eb =σ 0T 1 2 1 2 b E E E E AA A = = = = 黑体辐射能力四次方定律 辐射能力和吸收率之比 （克希霍夫定律） 基本概念：黑体、白体、灰体、透热体、 黑度、吸收率 8
1.传热速率Q-adso1、热传导Q- W.(I.. -1h2)- W,(le2 -I)Q-s1-单层平壁Q=Wc.(T-T)=Wc(t,-t)Yt.F+Q-W.-r=W,cp(t-t)多层平壁bMRQ=W[+ep(T,-7l=W.c(-t)AS.-S.a-)AU单层圆筒2.总传热系数D5-52mL(-10=b茗花R华多层圆筒.aS.A+R+.+A.+aSAt2、对流传热Ya3.平均温度差逆流并流无相变迪特斯和贝尔特关联式Nu=0.023Re0.8Pr掌握掌握1alth,dr,T2-0.0234(dup)o(r),N.-2N=7,-12A,=T,1推动力流，流体被加热时，nAt.当1/2以膜状R净流体温开一-，头保中热营有相变凝滴状冷凝净佳装核状沸腾最大可国价油款大容器沸腾WC.-4)_-5沸.当W..Wc,)6.WC(-4)7-5膜状沸腾腾管内沸腾WCAT-)T-T当w=,C-)T-3、辐射C逆流：1-C,a-U)(I-C,AE,=0.T4黑体辐射能力四次方定律1--COTUO_1+G.M并流：EE.E.-..-E,辐射能力和吸收率之比I+C,（克希霍夫定律）AAASe-0S=nxdL4.传热面积KA基本概念：黑体、白体、透热5.强化传热途径提高面积、温度差、传热系数体、黑度、吸收率6换执器分类直接接触式间壁式蓄热式
阻力 推动力 = ∆ = ∆ = KS 1 S m m t Q K t ( ) ( ) h h1 h2 c c2 c1 Q = W I − I = W I − I ( ) ( ) 1 2 2 1 Q W c T T W c t t = h ph − = c pc − ( ) 2 1 Q W r W c t t = h ⋅ = c pc − [ ( )] ( ) 2 2 1 Q W r c T T W c t t = h + ph s − = c pc − 1.传热速率 i m i m m d b d d d K α λ α 1 1 1 0 0 = + + 0 0 0 ii 0 1 1 m d bd K dd αλ α =+ + 2.总传热系数 m i i i i d b d d d K α λ α 1 1 1 0 0 = + + 总热阻 外侧的热阻 壁阻 内侧的热阻 m i di d d b d K 0 0 0 0 1 1 1 α λ α = + + i i i si m s d d d d R d bd R K α λ α 0 0 0 0 0 1 1 = + + + + 3.平均温度差 2 1 1 2 ln t t t t tm ∆ ∆ ∆ − ∆ ∆ = 逆流 t2 t 1 T 1 T2 t1 t 2 T 1 ∆t1 =T 1−t2 T2 2 2 1 ∆t = T − t 1 1 1 ∆t =T −t 2 2 2 ∆t =T −t 当1/2<∆t 1/∆t 2<2 ∆tm = (∆t 1 + ∆t2 )/ 2 当∆t 1＝∆t 2 1 2 ∆tm = ∆t＝∆t 并流 错流、折流' ∆= ∆ t t m tm ϕ ∆ ϕ ∆t = f (P, R,流型） 1 2 2 1 T T R t t − = = − 热流体温降 冷流体温升 1 1 2 1 T t t t P − − = = 两流体最初温差 冷流体温升 Qmax Q 最大可能传热量 实际传热量 传热效率ε = c min W () pc p ∴ = 当 c Wc 2 1 2 1 c 11 11 ( ) ( ) c pc c pc WC t t t t WC T t T t ε − − = = − − h min W () ph p ∴ = 当 c Wc 1 1 1 2 1 1 1 2 h ( ) ( ) T t T T W C T t W C T T h ph h ph − − = − − ε = 逆流：1 exp[ ( ) (1 )] 1 exp[ (1 )] min min R R R C NTU C NTU C − − − − − − = （ ） ε 并流： R R C NTU C + − − + = 1 1 exp[ (1 )] （ ）min ε 4.传热面积 m K t Q S ∆ = S＝nπdL 5.强化传热途径提高面积、温度差、传热系数 6.换热器分类 直接接触式 间壁式 蓄热式 1、热传导 n dS ∂ ∂ = − t Q λ 单层平壁 1 2 t t Q S b λ − = 1 11 1 1 1 A n n n n i i i i i tt tt Q b R λ + + = = − − ∑ ∑ ＝ ＝ 多层平壁 单层圆筒 多层圆筒 ( ) ( ) 2 1 S 1 2 S 1 2 r r t t b t t Q m m − − = − = λ λ ∑ ∑ ∑= + = + = + + − − = − n i i n n i i i i n n i i i i n R t t b t t r r L t t Q 1 1 1 1 m 1 1 1 1 1 1 S ln 1 ＝2 ( ) ＝ λ λ π 2、对流传热 S t Q S t α α 1 ∆ = ∆ = 无相变 有相变 p n du c d 0.023 ( ) ( ) 0.8 λ µ µ λ ρ α = 湍流，流体被加热时，n ＝0.4；被冷却时，n＝0.3 冷 凝 沸 腾 膜状冷凝 滴状冷凝 α 滴状〉α 膜状 3、辐射 4 Eb =σ 0T 1 2 1 2 b E E E E AA A = = = = 黑体辐射能力四次方定律 辐射能力和吸收率之比 （克希霍夫定律） 基本概念：黑体、白体、透热 体、黑度、吸收率 9 核状沸腾 膜状沸腾 大容器沸腾 管内沸腾 迪特斯和贝尔特关联式 n Nu 0.023Re Pr 0.8 = u l N α λ = 掌握 掌握
习题第四章10
第四章 习题 10