第九章主要復習內容1、角系數的定義及性質※相對性※可加性※完整性第九章主要復習內容1、角系數的定義及性質※相對性※可加性※完12、角系數的代數分析法由三個非凹表面組成的閉合系統角系數：兩個相對的非凹表面角系數：2、角系數的代數分析法由三個非凹表面組成的閉合系統角系數：兩24、兩黑體表面封閉系統的輻射傳熱3、有效輻射與投入輻射的定義5、兩個漫灰表面組成的封閉腔的輻射傳熱4、兩黑體表面封閉系統的輻射傳熱3、有效輻射與投入輻射的定義36、簡化形式簡化形式1

：平面或凸表面簡化形式2

：兩個平行平板簡化形式3：大空間小物體6、簡化形式簡化形式1：平面或凸表面簡化形式2：兩個平行4第十章傳熱過程分析與換熱器的熱計算第十章傳熱過程分析與換熱器的熱計算5§10.1傳熱過程的分析和計算1、通過平壁的傳熱過程計算§10.1傳熱過程的分析和計算1、通過平壁的傳熱過程計算62、通過圓筒壁的傳熱過程計算2、通過圓筒壁的傳熱過程計算7以Ao為基準面以Ao為基準面8加保溫層3、臨界熱絕緣直徑加保溫層3、臨界熱絕緣直徑9§10.2換熱器的類型1、換熱器分類換熱器定義：分類：間壁式：換熱器內冷、熱流體由壁面隔開。混合式：換熱器內冷、熱流體直接接觸、互相混合來實現熱量交換。

蓄熱式：冷、熱兩種流體依次交替地流過換熱器的同一換熱面（蓄熱體）實現非穩態的熱量交換。

用來使熱量從熱流體傳到冷流體，以滿足規定的工藝要求的裝置。§10.2換熱器的類型1、換熱器分類換熱器定義：分類：間10

由內外管套在一起構成，結構簡單、牢固可靠、可串并聯使用，傳熱面積有限，傳熱量小。2、間壁式換熱器的主要形式套管式換熱器由內外管套在一起構成，結構簡單、牢固可靠、可串并聯使11管殼式換熱器

由管子和外殼構成。

管殼式換熱器結構牢固可靠、耐高溫高壓。管殼式換熱器由管子和外殼構成。管殼式換熱器結構牢固12陶文銓傳熱學B第10章課件13肋片管式換熱器

由帶肋片的管束構成的換熱裝置。

肋片管式換熱器適用于管內液體和管外氣體之間的換熱，且兩側表面傳熱系數相差較大的場合。

肋片管式換熱器由帶肋片的管束構成的換熱裝置。14板翅式換熱器

由金屬板和波紋板形翅片層疊、交錯焊接而成。

板翅式換熱器結構緊湊、傳熱系數高。

板翅式換熱器由金屬板和波紋板形翅片層疊、交錯焊接而成15板式換熱器

由若干片壓制成型的波紋狀金屬板疊加而成。板式換熱器傳熱系數高、阻力相對較小、結構緊湊。

123456板式換熱器由若干片壓制成型的波紋狀金屬板疊加而成。板16陶文銓傳熱學B第10章課件17螺旋板式換熱器

由兩塊金屬板卷制而成。

螺旋板式換熱器傳熱性能較好、制造工藝簡單，但承壓、密封性能較差。

螺旋板式換熱器由兩塊金屬板卷制而成。螺旋板18陶文銓傳熱學B第10章課件19§10.3換熱器傳熱過程平均溫差的計算

1、簡單順、逆流換熱器平均溫差的計算順流換熱器注：熱流體角標1冷流體角標2入口參數′出口參數〞§10.3換熱器傳熱過程平均溫差的計算1、簡單順、逆流20熱平衡方程：傳熱方程：三個基本方程：微分方程無散熱損失時熱平衡方程：傳熱方程：三個基本方程：微分方程無散熱損失時21假設：適用于簡單逆流、順流對數平均溫差假設：適用于簡單逆流、順流對數平均溫差22陶文銓傳熱學B第10章課件23陶文銓傳熱學B第10章課件242、其它復雜布置時平均溫差的計算實際溫升理論溫升溫差修正系數2、其它復雜布置時平均溫差的計算實際溫升理論溫升溫差修正系數25殼側1程，管側2，4，6，

程時的溫差修正系數

殼側1程，管側2，4，6，程時的溫差修正系數26殼側2程，管側4，8，12，

程時的溫差修正系數

殼側2程，管側4，8，12，程時的溫差修正系數27交叉流，兩側流體都不混合時的溫差修正系數

交叉流，兩側流體都不混合時的溫差修正系數28交叉流，一側混合、一側不混合時的溫差修正系數

交叉流，一側混合、一側不混合時的溫差修正系數29§10.4間壁式換熱器的熱設計

1、設計類型與設計方法設計類型設計計算：校核計算：根據給定設計工況，設計新換熱器，確定換熱面積對已有換熱器，確定其非設計工況下的換熱能力設計方法平均溫差法傳熱單元數法§10.4間壁式換熱器的熱設計1、設計類型與設計方法設302、換熱器設計的平均溫差法（1）初步布置換熱面，并計算出相應的傳熱系數k。（2）根據給定條件，求待定溫度。（3）計算平均溫差，查找溫度修正系數。（4）由傳熱方程求出面積A，并核算兩側流動阻力。（5）流阻過大，則改變設計方案。設計計算步驟：設計計算已知條件：通常給定qm1c1、qm2c2以及4個溫度中的3個，求k、A。2、換熱器設計的平均溫差法（1）初步布置換熱面，并計算出相應31（1）先假設一個流體的出口溫度，按熱平衡求另一出口溫度。（2）根據4個溫度計算平均溫差△tm。（3）根據結構，算出相應工作條件下的傳熱系數k。（4）已知kA和△tm

，用傳熱方程求假設傳熱量Фht。（5）根據4個溫度，用熱平衡式求假設傳熱量Фhb。（6）比較Фht

與Фhb，二者不符，則重新假設一個出口溫度，重復1-6的步驟，直到二者接近程度滿足計算精度。校核計算步驟：校核計算已知條件：通常給定qm1c1、qm2c2、t1′、t2′、

A，利用三個基本方程解其余未知量。（1）先假設一個流體的出口溫度，按熱平衡求另一出口溫度。校核32例1：設計計算已知：求：（1）若為此換熱器為逆流換熱，A=?（2）若此換熱器為<1-2>型管殼式換熱器，A=?例1：設計計算已知：求：（1）若為此換熱器為逆流換熱，A=33解：（1）根據熱平衡方程逆流根據傳熱方程A=0.78m2Ф=70kW（2）<1-2>型管殼式換熱器需求溫差修正系數ψ查得ψ=0.94根據傳熱方程A=0.83m2解：（1）根據熱平衡方程逆流根據傳熱方程A=0.78m2Ф=34例2：校核計算求：已知：逆流換熱器例2：校核計算求：已知：逆流換熱器35第九章主要復習內容1、角系數的定義及性質※相對性※可加性※完整性第九章主要復習內容1、角系數的定義及性質※相對性※可加性※完362、角系數的代數分析法由三個非凹表面組成的閉合系統角系數：兩個相對的非凹表面角系數：2、角系數的代數分析法由三個非凹表面組成的閉合系統角系數：兩374、兩黑體表面封閉系統的輻射傳熱3、有效輻射與投入輻射的定義5、兩個漫灰表面組成的封閉腔的輻射傳熱4、兩黑體表面封閉系統的輻射傳熱3、有效輻射與投入輻射的定義386、簡化形式簡化形式1

：平面或凸表面簡化形式2

：兩個平行平板簡化形式3：大空間小物體6、簡化形式簡化形式1：平面或凸表面簡化形式2：兩個平行39第十章傳熱過程分析與換熱器的熱計算第十章傳熱過程分析與換熱器的熱計算40§10.1傳熱過程的分析和計算1、通過平壁的傳熱過程計算§10.1傳熱過程的分析和計算1、通過平壁的傳熱過程計算412、通過圓筒壁的傳熱過程計算2、通過圓筒壁的傳熱過程計算42以Ao為基準面以Ao為基準面43加保溫層3、臨界熱絕緣直徑加保溫層3、臨界熱絕緣直徑44§10.2換熱器的類型1、換熱器分類換熱器定義：分類：間壁式：換熱器內冷、熱流體由壁面隔開。混合式：換熱器內冷、熱流體直接接觸、互相混合來實現熱量交換。

蓄熱式：冷、熱兩種流體依次交替地流過換熱器的同一換熱面（蓄熱體）實現非穩態的熱量交換。

用來使熱量從熱流體傳到冷流體，以滿足規定的工藝要求的裝置。§10.2換熱器的類型1、換熱器分類換熱器定義：分類：間45

由內外管套在一起構成，結構簡單、牢固可靠、可串并聯使用，傳熱面積有限，傳熱量小。2、間壁式換熱器的主要形式套管式換熱器由內外管套在一起構成，結構簡單、牢固可靠、可串并聯使46管殼式換熱器

由管子和外殼構成。

管殼式換熱器結構牢固可靠、耐高溫高壓。管殼式換熱器由管子和外殼構成。管殼式換熱器結構牢固47陶文銓傳熱學B第10章課件48肋片管式換熱器

由帶肋片的管束構成的換熱裝置。

肋片管式換熱器適用于管內液體和管外氣體之間的換熱，且兩側表面傳熱系數相差較大的場合。

肋片管式換熱器由帶肋片的管束構成的換熱裝置。49板翅式換熱器

由金屬板和波紋板形翅片層疊、交錯焊接而成。

板翅式換熱器結構緊湊、傳熱系數高。

板翅式換熱器由金屬板和波紋板形翅片層疊、交錯焊接而成50板式換熱器

由若干片壓制成型的波紋狀金屬板疊加而成。板式換熱器傳熱系數高、阻力相對較小、結構緊湊。

123456板式換熱器由若干片壓制成型的波紋狀金屬板疊加而成。板51陶文銓傳熱學B第10章課件52螺旋板式換熱器

由兩塊金屬板卷制而成。

螺旋板式換熱器傳熱性能較好、制造工藝簡單，但承壓、密封性能較差。

螺旋板式換熱器由兩塊金屬板卷制而成。螺旋板53陶文銓傳熱學B第10章課件54§10.3換熱器傳熱過程平均溫差的計算

1、簡單順、逆流換熱器平均溫差的計算順流換熱器注：熱流體角標1冷流體角標2入口參數′出口參數〞§10.3換熱器傳熱過程平均溫差的計算1、簡單順、逆流55熱平衡方程：傳熱方程：三個基本方程：微分方程無散熱損失時熱平衡方程：傳熱方程：三個基本方程：微分方程無散熱損失時56假設：適用于簡單逆流、順流對數平均溫差假設：適用于簡單逆流、順流對數平均溫差57陶文銓傳熱學B第10章課件58陶文銓傳熱學B第10章課件592、其它復雜布置時平均溫差的計算實際溫升理論溫升溫差修正系數2、其它復雜布置時平均溫差的計算實際溫升理論溫升溫差修正系數60殼側1程，管側2，4，6，

程時的溫差修正系數

殼側1程，管側2，4，6，程時的溫差修正系數61殼側2程，管側4，8，12，

程時的溫差修正系數

殼側2程，管側4，8，12，程時的溫差修正系數62交叉流，兩側流體都不混合時的溫差修正系數

交叉流，兩側流體都不混合時的溫差修正系數63交叉流，一側混合、一側不混合時的溫差修正系數

交叉流，一側混合、一側不混合時的溫差修正系數64§10.4間壁式換熱器的熱設計

1、設計類型與設計方法設計類型設計計算：校核計算：根據給定設計工況，設計新換熱器，確定換熱面積對已有換熱器，確定其非設計工況下的換熱能力設計方法平均溫差法傳熱單元數法§10.4間壁式換熱器的熱設計1、設計類型與設計方法設652、換熱器設計的平均溫差法（1）初步布置換熱面，并計算出相應的傳熱系數k。（2）根據給定條件，求待定溫度。（3）計算平均溫差，查找溫度修正系數。（4）由傳熱方程求出面積A，并核算兩側流動阻力。（5）流阻過大，則改變設計方案。設計計算步驟：設計計算已知條件：通常給定qm1c1、qm2c2以及4個溫度中的3個，求k、A。2、換熱器設計的平均溫差法（1）初步布置換熱面，并計算出相應66（1）先假設一個流體的出口溫度，按熱平衡求另一出口溫度。（