10个换热实例
第七章----沸腾换热

g
根据以上 8 个假设从边界层微分方程组推出努 塞尔的简化方程组,从而保持对流换热理论的 统一性。同样的,凝结液膜的流动和换热符合
边界层的薄层性质。
以竖壁的膜状凝结为例: x 坐标为重力方向,如 图所示。 在稳态情况下,凝结液膜流动的微分方程组为 :
u v x y 0 u u dp 2u v ) l g l 2 l (u x y dx y t t 2t u v al 2 y y x
gr hV 1.13 l l( t s t w )
2 l 3 l 1/ 4
(4)当是水平圆管及球表面上的层流膜状凝结时, 其平均表面传热系数为:
水平管:
gr hH 0.729 d( t t ) s w l
2 l 3 l
g
tw ts
特点:壁面上有一层液膜,凝结放出的
相变热(潜热)须穿过液膜才能传到冷
却壁面上, 此时液膜成为主要的换热
热阻
(2)珠状凝结
定义:凝结液体不能很好地湿润壁 面,凝结液体在壁面上形成一个个 小液珠的凝结形式,称珠状凝结。
g
tw ts
特点:凝结放出的潜热不须穿过液膜的阻力即 可传到冷却壁面上。
考虑假定(5) 膜内温度线性分布,即热量 转移只有导热
t t u v 0 x y
只有u 和 t 两个未知量,于是,上面得方 程组化简为:
2u l g l y 2 0 2 t a 0 l 2 y
边界条件: y 0 时, u 0, t t w
计算方法:对于竖壁紊流膜状换热,沿整个
壁面上的平均表面传热系数
传热学第六章凝结与沸腾换热

第六章 凝结与沸腾换热
17
7. 凝结表面的几何形状
❖ 强化凝结换热的原则是 尽量减薄粘滞在换热表 面上的液膜的厚度。
❖ 可用各种带有尖峰 的表面使在其上冷 凝的液膜拉薄,或 者使已凝结的液体 尽快从换热表面上 排泄掉。
第六章 凝结与沸腾换热
18
§6-4 沸腾换热现象
1 生活中的例子 • 蒸汽锅炉
l g
l
2u y 2
0
al
2t y 2
0
第六章 凝结与沸腾换热
7
边界条件:
y 0 时, u 0, t tw
y 时, du 0,
dy
t ts
求解上面方程可得:
(1) 液膜厚度
4l
l (
g
ts
l2 r
tw
)x 1/ 4
定性温度:
tm
ts
tw 2
注意:r 按 ts 确定
第六章 凝结与沸腾换热
10
横管与竖管的对流换热系数之比:
hHg hVg
0.77
l d
1
4
3 边界层内的流态
凝结液体流动也分层流和湍流,并 且其判断依据仍然时Re,
Re de ul
式中:
ul 为 x = l 处液膜层的平均流速;
de 为该截面处液膜层的当量直径。
第六章 凝结与沸腾换热
无波动层流
6
考虑(3)液膜的惯性力忽略
l
(u
u x
v
u y
)
0
考虑(7)忽 略蒸汽密度
dp dx
0
u
x
v y
0
l
(u
u x
v
《换热器教学》课件

检查漏水
检查换热器是否存在漏水问 题,及时修复,避免温度、压力和 流量等参数,及时发现异常 情况。
换热器的前沿研究和发展趋势
新材料应用
研究新型材料在换热器中的应用,提高换热器的传热效率和耐久性。
智能控制技术
结合传感器和自动控制技术,实现换热器的智能化运行和优化控制。
《换热器教学》PPT课件
换热器是热力学和传热学中极为重要的设备之一。通过本课件,我们将深入 了解换热器的基本概念、分类、工作原理以及设计计算方法,展示换热器在 各个领域的应用和实例,并探讨换热器的维护和故障排除方法,以及前沿研 究和发展趋势。
换热器的基本概念
定义清晰
换热器是用于传输热量的设备,通过在不同流体之间传递热量来达到冷却或加热的目的。
节能与环保
研究节能和环保换热器技术,降低能源消耗和环境影响。
总结和展望
通过本课件的学习,我们深入了解了换热器的基本概念、分类、工作原理、设计计算、应用实例、维护 故障排除以及前沿研究和发展趋势。希望这些知识能够帮助您更好地理解和应用换热器技术。
管道式换热器
通过多个管道的连接和散热片 的设计,提高换热效率。
换热器的设计和计算
1 传热面积计算
根据需要传热的热量大小和流体特性计算换热器的传热面积。
2 流体流量计算
通过流体的质量和流速等参数计算流体流量。
3 换热器尺寸设计
根据换热器的传热面积、流体流量和其他参数,设计换热器的尺寸。
换热器的应用和实例
工作原理
换热器利用热量传导原理,在两个或更多流体之间建立热量交换,实现热量平衡。
关键组成
换热器由管束、壳体、传热表面和流体流道等组成。
换热器的分类和工作原理
HTRI设计实例-最实用的初学者入门教材

HTRI设计实例-最实用的初学者入门教材目录第1章前言........ 错误!未定义书签。
课题研究背景及意义...................... 错误!未定义书签。
换热器简介.............................. 错误!未定义书签。
换热器分类........................... 错误!未定义书签。
管壳式换热器的结构和使用特点......... 错误!未定义书签。
第2章冷凝器设计........ 错误!未定义书签。
冷凝器选型.............................. 错误!未定义书签。
饱和蒸汽冷凝......................... 错误!未定义书签。
含不凝气的冷凝冷却过程............... 错误!未定义书签。
安装注意事项......................... 错误!未定义书签。
冷凝器设计依据.......................... 错误!未定义书签。
管壳式冷凝器类型的选择............... 错误!未定义书签。
换热器合理压降的选择................. 错误!未定义书签。
工艺条件经验温度的选择............... 错误!未定义书签。
管长................................. 错误!未定义书签。
管径与管壁........................... 错误!未定义书签。
折流板圆缺高度....................... 错误!未定义书签。
折流板间距........................... 错误!未定义书签。
密封条............................... 错误!未定义书签。
HTRI设计判据 ........................... 错误!未定义书签。
管壳侧流速(velocity) ................. 错误!未定义书签。
传热学第五章_对流换热原理-1

Velocity = v Velocity = 0
Velocity Temperature
Boundary Boundary
Layer
Layer
HOT SURFACE, TEMP = TH
3. 热边界层厚度δt和流动边界层厚度δ的区 别与联系
(2) 边界层产生原因:
由于粘性的作用,流体与 壁面之间产生一粘滞力, 粘滞力使得靠近壁面处的 速度逐渐下降,最后使壁 面上的流体速度降为零, 流体质点在壁面上产生一 薄层。随着流体的流动, 粘滞力向内传递,形成的 薄层又阻碍邻近流体层中 微粒运动的作用,依此类 推,形成的薄层又阻碍邻 近流体层微粒运动,到一 定程度,粘滞力不再起作 用。
➢ 如果流体为粘性流体,情况会如何呢?我们用一测速仪来 测量壁面附近的速度分布。测量发现在法向方向上,即y 方向上,壁面上速度为零,随着y方向的增加,流速急剧 增加,到达一薄层后,流速接近或等于来流速度,普朗特 研究了这一现象,并且在1904年第一次提出了边界层的概 念。
普朗特在仔细观察了粘性流体流过固体表面的特性后提出了 突破性的见解。他认为,粘滞性起作用的区域仅仅局限在 靠近壁面的薄层内。在此薄层以外,由于速度梯度很小粘 滞性所造成的切应力可以略而不计,于是该区域中的流动 可以作为理想流体的无旋流动。这种在固体表面附近流体 速度发生剧烈变化的薄层称为流动边界层(又称速度边界 层).图5—5示出了产生流动边界层的两种常见情形。如 图5—5a所示,从y=o处u=0开始,流体的速度随着离开 壁面距离y的增加而急剧增大,经过一个薄层后u增长到接 近主流速度。这个薄层即为流动边界层,其厚度视规定的 接近主流速度程度的不同而不同。通常规定达到主流速度 的99%处的距离y为流动边界层的厚度,记为δ 。
对流换热计算实例

计算已定准则 计算公式 计算表面传热系数
Re f
ud
30
102 1.25102 124 106
30.24
Nu f
1.86Re
Pr
1/ f
3
d l
1/
3
f w
0.14
12.585
h Nu f f d
12.585 13.9 102 1.25 102
139.9W/ m2 K
计算出口温度
l
2
散热量
1 hAtw t hdltw t
4.48 3.14 10102 2 50 10 112.5W
水平部分
Grm
gtd 3 2
gtl 3
Tm 2
9.81 50 10 10102 30 273 16 106 2
3
5.059 106
计算公式
Num
0.48Gr
Pr
hdil
tf
5253
41.21103 3.14 28103
1.7
15
67.5℃
从管内壁到管外壁进行的热量传递过程为通过圆筒壁的导 热,所以可以根据圆筒壁导热量计算公式计算管外壁温度
' two twi
1
2l
ln
do di
two
'
1
2l
ln
do di
twi
41.21103 2 3.14181.7
t
" f
44.2℃
• 总加热量为 394.6W
•
定性温度:t f
1 2
t
' f
t
" f
1 10 20 15℃
2
换热器计算实例范文

换热器计算实例范文换热器是一种用于将热量从一个物体传递到另一个物体的设备。
它在许多工业和日常应用中广泛使用,如锅炉系统、空调系统、汽车发动机等。
本文将通过一个实际的案例来说明如何计算换热器的设计参数。
假设我们需要设计一个用于汽车发动机冷却的换热器。
汽车发动机在运行过程中会产生大量的热量,如果不及时散热,将会导致发动机过热,甚至损坏。
因此,冷却系统是汽车发动机非常重要的一部分。
第一步是确定设计参数。
我们需要知道发动机的最大功率和最大工作温度,以及冷却系统的工作条件,如冷却液的进口温度和出口温度。
假设发动机最大功率为100kW,最大工作温度为100°C。
冷却液的进口温度为80°C,出口温度为90°C。
根据这些参数,我们可以计算出需从发动机散热的热量。
热量的传递可以通过换热器的有效面积来实现。
根据热传递定律,热量传递速率与温度差和有效传热面积成正比。
我们可以使用以下公式计算热量传递速率:Q=U×A×ΔT其中,Q为热量传递速率,U为换热系数,A为有效传热面积,ΔT为温度差。
第二步是选择适当的换热器类型。
根据具体的应用要求和可用条件,可以选择不同类型的换热器,如壳管式换热器、板式换热器等。
在汽车发动机冷却系统中,常用的是壳管式换热器,因为它具有良好的热传导性能和可靠性。
第三步是计算换热系数。
换热系数是一个重要的设计参数,它反映了热量传递的效率。
换热系数取决于换热器的结构和材料,以及流体的性质和流动速度。
根据经验公式,壳管式换热器的换热系数可估算为:U=k×ΔTm其中,k为换热系数的经验常数,ΔTm为平均温差。
第四步是计算有效传热面积。
根据前面的公式,我们可以把热量传递速率和换热系数代入,得到:A=Q/(U×ΔT)最后一步是进行换热器的选型和设计。
根据上述计算结果,我们可以选择适当的壳管式换热器,并确定其设计参数,如管道的数量和长度,管径等。
对流换热

紊流 层流
紊流流动极为普遍:麦浪滚滚,旗帜在微风中轻轻飘扬。
3.流体有无相变: 相变 单相 单相换热:(single phase heat transfer) 相变换热:凝结、沸腾、升华、凝固、融化等 (Phase change) (condensation) (boiling) 4.换热表面的几何因素:
对流换热
一、对流换热
1、概念: 流体流过固体壁面时所发生的热量传递过程。
y
tf u
u
q
tw
x
•实例:暖气片,吹风扇,电子元件冷却,热风炉。
2、机理: 包含着热传导和热对流两个串连的基本换热过程
3、对流换热的特点:
(1)导热与热对流同时存在的复杂热传递过程 (2)必须有流体和壁面的直接接触和宏观运动; 也必须有温差 (3)由于流体的黏性和受壁面摩擦阻力的影响,紧贴 壁面处会形成速度梯度很大的流动边界层 (4)紧贴壁面处同时形成温度梯度很大的热边界层
强制对流
圆管内强制对流换热 内部流动
其他形状管道对流换热 外掠平板的对流换热
外掠单根圆管的对流换热
对 流 换 热
无 相 变
外部流动 大空间 自然对流 混合对流 大空间沸腾
外掠圆管管束的对流换热 外掠其他截面柱体的换热 射流冲击换热
有限空间
有 相 变
沸腾换热 凝结换热
管内沸腾 管内凝结 管外凝结
4、牛顿冷却公式
对流换热量的基本计算公式
Q F t
w
W/m2
q t
t = t w t f
热流量Q和热流密度q总取正值 ,因此对流换热温差总取正值。
t Q 1 F
对流换热的热阻为1/ F ,单位为K/W。 单位面积对流换热热阻为 1 ,单位为(m2· K/W)。
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the devel opme nt, is t he key to promoti ng the rule of law. The law may affect the efficiency of out of the path of deve lopme nt will be m ore smooth, won devel opme nt gains will be sustained, a nd end with greater efficiency. Lea ding cadres at all level s shoul d take the lead in re spe ct of law la w, a bide by, and actively fost er Socialist culture, actively promoti ng the field of multi-level governa nce accor ding t o law, gui de the masses and consciously abide by t he la w, failing t o find law, solve the problem by la w, i n accor dance wit h the law preva il. XXX admi nistration by law of leadi ng ca dres do not exist on t he rul e of la w, law enforceme nt, ca sual, and vow not t o invest ors, t he new scores and other turmoil. T hese im portant ex positions on my distri ct create g ood development e nvironme nt with highly targeted and gui dance, especially t he General Se cretary pointe d out that t he chaos in my area al so exist s to varying degree s, some eve n quite seri ous. Leadi ng ca dres at all l evels must improve t he development envir onme nt of rule of law as a fundamental task, a dhere t o the pr oblem oriente d, sol id and solve the probl ems in the constr uction of rule of law, to r ule the new effect for devel opme nt environment impr ovements. To hold "key minority". Leaders of this gr oup, although few i n num ber, but the effect is critical. If a local lea ders take the lead right a ccordi ng to law, i n accor dance with t he law, the local CPPCC fresh, pragmatic and efficient development e nvironme nt. Converse ly, if a local leaders of ignoring the la w, impunit y, not only t he political e nvironment will be destr oyed, will have seri ous implicati ons for the dev elopment envir onment. Now, some leadi ng ca dres la ck of awarene ss on the importance of lear ning, t hat learn or not does not matter. T hink efficie ncy is t oo low too m uch, act a ccor ding to t he pr oce dure, t han a n executive order getting al ong wit h. In deali ng with complex issues, often speak of "settling" and "done"; on the i ssue of handli ng letters and visits, like to spe ndmoney and buy stop a nd stable, but di sregard the law admi nistration, in accor dance wit h the la w, the r ulechain do l ong, a nd put scale big. To serve the devel opment of enterprises. Duocuo simulta neously impr oving se rvice efficie ncy, build better publi c servi ces platform, e nha nce w ork efficiency, initiative to hel p businesse s solve t he pr oject procedures, f ina nci ng loa ns, issue s such a s land-use a pproval, re duce operating costs, busine ss travel light and enha nce the confide nce t o overcome all kinds of difficulties a nd the Foundati on, real e ntrepre neuri al passion play entre preneurship, e nhance the internal v itality and creativity. SI XING an construction, prom oting the r ule of la w, tries to make the transformation of forest develo pment XI Ge neral Secretary stre sse d, to reinvig orate Nort heast China, optimize d devel opme nt environment is very im portant. E nvironm ent of rule of law most gather Moss, the most conducive t o devel opme nt. Improvi ng the lea ding cadres ' usi ng the method of th oug ht andthe rule of law Admini stration w ork, pr oblem-solving, t he ability to pr omote the devel opment, i s the key to promoti ng the r ule of law. T he law may affect the efficie ncy of out of the pat h of devel opme nt will be more sm ooth, won devel opme nt gains will b e sustaine d, and end wit h greater efficie ncy. Lea ding cadres at a ll levels should take t he lea d in respe ct of law la w, abi de by, a nd a ctively foster Socialist culture, actively promoti ng the fiel d of multi-l evel gover nance accor ding to la w, g uide t he masse s and consci ously abide by the law, faili ng to find law, solve t he pr obl em by law, in a ccordance with t he law prevail. XXX admi nistration by law of lea ding cadres do not exist on t he rule of law, la w enfor cement, casual, and vow not to i nvestors, the new score s and other turmoil. The se important expositions on my distri ct create g ood devel opme nt environment wit h hig hly targeted nd gui dance, e spe cially the Ge neral Secretary poi nted out that the chaos in my area also exists to varyi ng degre es,some eve n quite seri ous. Lea ding cadre s at all level s must impr ove the devel opment environment of rule of law a s a fundame ntal task, a dhere t o the problem ori ented, soli d and solve the problems i n the construction of rul e of la w, to r ule the new effect for devel opm ent e nvironment impr ovements. To hold "key minority". Lea ders of this group, although few in numbe r, but the effect is criti cal. If a l ocal l eaders take the lea d right a ccordi ng to la w, in a ccorda nce with t he la w, the l oca l CPPCC fresh, pragmatic a nd efficie nt devel opme nt envir onment. Conversel y, if a local lea ders of ignori ng the law, impunity, not only t he political environment w ill be destroye d, w ill have serious impl ications for t he development envir onme nt. Now, some l eadi ng ca dres la ck of aware ness on t he importance of lear ning, that lear n or not does not matter. Thi nk efficiency is too l ow too much, a ct according to t he pr oce dur e, t han an executive order getting al ong with. In dealing with complex i ssue s, ofte n speak of "settling" and "done"; on the i ssue of handli ng letters and visits, like to spe nd money and buy stop and stable, but disregard the law administration, i n accor dan ce with t he law, the rul一、套管换热器的原理及应用实例分析将先进的热管技术和热管换热设备应用于热能回收领域具有其他传统换热技术和设备无法比拟的独特优点,热管技术推动了热回收行业的技术进步,与此同时,热回收领域的许多难题及需要又反过来促进了热管技术、热管产业的发展。