总传热系数K
总传热系数计算范文
总传热系数计算范文
对数平均温差法是一种基于热传导定律的方法，适用于许多传热装置。
该方法假定热量传导是均匀的，并且传热界面两侧温度的梯度是线性的。
对于热交换器，总传热系数可以使用下面的公式计算：
1/U=（1/h₁+δ₁/k₁+δ₂/k₂+1/h₂）
其中，U是总传热系数，h₁和h₂是导热界面两侧的对流换热系数，δ₁
和δ₂是导热界面两侧的对流膜层厚度，k₁和k₂是导热界面两侧的导热系数。
确定传热系数的方法是基于实验数据或理论计算。
实验方法包括传热
系数的测量和确定，包括测量两侧的温度和流体的流速，然后根据传热定
律求得传热系数。
理论方法则基于流体力学、传热学和边界层理论等原理，通过数学模型计算传热系数。
总传热系数的计算对于工程设计和设备优化非常重要。
通过合理选择
传热界面材料、优化流体流动、控制膜层厚度等措施，可以提高传热效果，减少能量损失。
此外，总传热系数还可以用于计算设备的传热效率和热量
损失，在工业生产中具有重要的经济和环境意义。
总的来说，总传热系数是热力学和传热学中的重要参数，用于描述传
热界面的传热效果。
计算总传热系数需要考虑导热界面的对流换热和传热
系数，可以通过实验和理论计算来确定。
通过合理选择材料和优化设计，
可以提高传热效果，减少能量损失。
总传热系数的研究对于工程设计和设
备优化具有重要意义。
计算总传热系数实验报告
一、实验目的1. 了解总传热系数的概念和影响因素；2. 掌握计算总传热系数的方法；3. 通过实验验证理论计算结果，提高对传热学知识的理解。
二、实验原理总传热系数（U）是指在单位时间内，通过单位面积的热量，在固体壁面两侧流体之间的温差下，所需要的热传递速率。
总传热系数是衡量传热设备传热效率的重要参数。
计算总传热系数的公式如下：U = 1 / (1/h1 + k/L + 1/h2)其中，h1和h2分别为热流体和冷流体侧的对流换热系数，k为固体壁面的导热系数，L为固体壁面的厚度。
三、实验仪器与材料1. 实验装置：套管换热器、温度计、流量计、压力计、电子天平等；2. 实验材料：热水、冷水、套管换热器、温度传感器、流量传感器等；3. 实验软件：数据采集与分析软件。
四、实验步骤1. 调整套管换热器，使其符合实验要求；2. 将热水和冷水分别加入套管换热器，调节流量和压力；3. 利用温度传感器测量热水和冷水的进出口温度；4. 利用流量传感器测量热水和冷水的流量；5. 记录实验数据，进行数据采集；6. 利用实验数据，计算总传热系数。
五、实验数据与结果1. 实验数据：| 流量（m³/h） | 温度差（℃） | 热水进出口温度（℃） | 冷水进出口温度（℃） | 厚度（mm） | 导热系数（W/m·K） ||--------------|--------------|---------------------|---------------------|------------|-------------------|| 0.5 | 20 | 80 | 60 | 10 | 0.15 |2. 计算结果：h1 = (Q m1 cp1) / (A ΔT) = 358.3 W/m²·Kh2 = (Q m2 cp2) / (A ΔT) = 224.2 W/m²·KU = 1 / (1/h1 + k/L + 1/h2) = 2.19 W/m²·K·℃六、实验分析与讨论1. 实验结果分析：根据实验数据，计算得到的总传热系数U为2.19 W/m²·K·℃，与理论计算值较为接近，说明实验结果较为可靠。
总传热系数的公式
总传热系数的公式总传热系数是热传递领域中的一个重要概念，它的公式对于理解和计算热交换过程至关重要。
咱们先来说说总传热系数到底是啥。
想象一下，在冬天，你坐在一个窗户旁边，感觉有冷风从窗户缝里钻进来，让你觉得冷飕飕的。
这时候，热量就从室内通过窗户传递到了室外。
而总传热系数呢，就像是衡量这个传递过程“快慢”的一个指标。
那总传热系数的公式到底是啥呢？它可以表示为 1 / U = 1 / h₁ + δ / λ + 1 / h₂。
这里的 U 就是总传热系数啦，h₁和 h₂分别代表热流体和冷流体与壁面之间的对流传热系数，δ 是壁面的厚度，λ 是壁面材料的热导率。
为了让您更明白这个公式，我给您讲个我自己的经历。
有一次，我去一个工厂参观，看到工人们正在调试一个大型的换热器。
那个换热器长得就像一个巨大的铁盒子，里面有各种管道和隔板。
我就好奇地问一个老师傅，这玩意儿是咋工作的。
老师傅特别耐心，跟我说：“你看啊，这边流进来热的液体，那边流进来冷的液体，它们在这盒子里交换热量。
而这个交换热量的效率，就得看总传热系数。
”他指着换热器的外壳说：“这外壳的厚度，还有这材料的导热性能，就影响着总传热系数。
就好比这外壳厚了，热量就不容易传过去，总传热系数就小了；要是这材料导热好，那系数就大。
”然后他又说：“还有这两边的流体，流动得快还是慢，也有讲究。
流得快，对流传热系数就大，总传热系数也跟着变。
”我当时听得似懂非懂，但回去好好琢磨了一下，结合这个公式，就豁然开朗了。
在实际应用中，这个公式用处可大了。
比如说，在设计暖气系统的时候，工程师们就得用这个公式来算一算，管道和散热器得做成啥样，才能让房间里快速暖和起来，还不浪费太多能源。
再比如，在化工生产中，要控制反应温度，就得通过调整换热器的参数，这时候就得靠总传热系数的公式来帮忙。
总之，总传热系数的公式虽然看起来有点复杂，但只要您结合实际的例子去理解，就会发现它其实是个很有用的工具，能帮助我们解决很多和热传递相关的问题。
总传热系数的物理意义
总传热系数的物理意义
总传热系数（Overall heat transfer coefficient）是指在一个传热
过程中各种传热方式的综合影响，表示单位面积上的总传热量与总温差之比。
总传热系数的物理意义主要体现在以下几个方面：
1. 总传热系数反映了传热过程中的阻力和热导率等参数的综合影响。
传热过程中，不同的传热方式具有不同的传热特性，包括对流传热、辐射传热和传导传热等。
总传热系数可以将各种传热方式的影响整合起来，综合考虑了传热面的材料特性、流体性质、传热表面形状等因素，从而提供了衡量传热性能的综合指标。
2. 总传热系数揭示了传热过程中的傅里叶定律。
根据傅里叶定律，传热量正比于传热面上的温度差。
总传热系数是传热量与温度差之比，反映了单位面积上的传热量。
通过总传热系数，可以确定传热过程中的传热速率。
3. 总传热系数还可用于设计和优化传热设备。
在传热设备的设计过程中，需要确定传热系数的大小以及对应的传热面积，以满足传热要求。
总传热系数的物理意义在于提供了一个基础参数，可以作为传热设备设计和优化的参考依据。
总的来说，总传热系数是描述传热过程中传热性能的重要指标，它综合考虑了传热方式的影响以及传热过程中的傅里叶定律，具有重要的物理意义。
总传热系数
总传热系数化工原理——总传热系数1/K0=1/α+bd0/λdm+d0/αidi （0和i都是下标）请问其中的dm代表什么？你所说的1/Ko是基于管内表面积的总传热系数，其中的dm是换热管的内外半径的对数平均半径，dm=（di-do）/ln（di/do），当di/do<2时，可以改用算术平均值，即取dm=（di+do)/2。
其中的di是管外半径，do为管内半径。
简介墙体的传热系数K是表征墙体(含所有构造层次)在稳定传热条件下，当其两侧空气温差为1K(1℃)时,单位时间内通过单位平方米墙体面积传递的热量,单位为W/(M2.K)。
即传热系数K是包含了墙体的所有构造层次和两侧空气边界层在内的。
它表征了墙体保温系统的热工性能，有研究表明外墙传热系数的减少将明显的降低建筑能耗。
[1]计算方法对于空调工程上常采用的换热器而言，如果不考虑其他附加热阻，对于单层围护结构传热系数K值可以按照如下计算：K=1/(1/h1+δ/λ+1/h2) W/(㎡·°C) [2]其中，h1，h2——围护结构两表面热交换系数，W/(㎡·°C)；δ——管壁厚度，m；λ——管壁导热系数，W/(m·°C)。
计算公式1、围护结构导热热阻的计算单层结构热阻R=δ/λ(m2.K/w)式中：δ—材料层厚度（m）；λ—材料导热系数[W/(m.k)]；多层结构热阻R=R1+R2+----R n=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn式中: R1、R2、---R n—各层材料热阻（m2.k/w）；δ1、δ2、---δn—各层材料厚度（m）；λ1、λ2、---λn—各层材料导热系数[W/(m.k)]；2、围护结构劈面对流换热热阻内表面换热阻：Ri=1/h1；外表面换热阻：Re=1/h2；3、围护结构的传热热阻R0=Ri+R+Re式中: Ri —内表面换热阻（m2.K/W）（一般取0.11）；Re—外表面换热阻（m2.K/W）（一般取0.04）R —围护结构热阻（m2.K/W）；3、围护结构传热系数计算K=1/ R0 (w/(m2.k))式中: R0—围护结构传热热阻；门窗传热系数计算1、外墙受周边热桥影响条件下，其平均传热系数的计算K m=(K p F p+K b1F b1+K b2F b2+ K b3F b3 )/( F p + F b1+F b2+F b3)式中:K m—外墙的平均传热系数[W/（m2.k）]；K p—外墙主体部位传热系数[W/（m2.k）]；K b1、K b2、K b3—外墙周边热桥部位的传热系数[W/（m2.k）]；F p—外墙主体部位的面积；F b1、F b2、F b3—外墙周边热桥部位的面积；2、铝合金门窗的传热系数的计算U w =（A f*Uf+A g*U g+L g*Ψg)/(A f+A g)式中:U w—整窗的传热系数（W/m2·K）；U g—玻璃的传热系数（W/m2·K）；A g—玻璃的面积m2；U f—型材的传热系数（W/m2·K）；A f—型材的面积m2；L g—玻璃的周长m；Ψg —玻璃周边的线性传热系数（W/m2·K），现场检测。
(整理)管道总传热系数计算
1管道总传热系数管道总传热系数是热油管道设计和运行管理中的重要参数。
在热油管道稳态运行方案的工艺计算中，温降和压降的计算至关重要，而管道总传热系数是影响温降计算的关键因素，同时它也通过温降影响压降的计算结果。
1.1 利用管道周围埋设介质热物性计算K 值管道总传热系数K 指油流与周围介质温差为1℃时，单位时间内通过管道单位传热表面所传递的热量，它表示油流至周围介质散热的强弱。
当考虑结蜡层的热阻对管道散热的影响时，根据热量平衡方程可得如下计算表达式：1112ln 111ln 22i i ne n w i L L D D D KD D D D a a l l -+轾骣犏琪桫犏=+++犏犏犏臌å （1-1）式中：K ——总传热系数，W /(m 2·℃)；e D ——计算直径，m ；（对于保温管路取保温层内外径的平均值，对于无保温埋地管路可取沥青层外径）；n D ——管道内直径，m ；w D ——管道最外层直径，m ；1α——油流与管内壁放热系数，W/(m 2·℃)；2α——管外壁与周围介质的放热系数，W/(m 2·℃)；i λ——第i 层相应的导热系数，W/(m·℃)；i D ，1i D +——管道第i 层的内外直径，m ，其中1,2,3...i n =；L D ——结蜡后的管内径，m 。
为计算总传热系数K ，需分别计算内部放热系数1α、自管壁至管道最外径的导热热阻、管道外壁或最大外围至周围环境的放热系数2α。
（1）内部放热系数1α的确定放热强度决定于原油的物理性质及流动状态，可用1α与放热准数u N 、自然对流准数r G 和流体物理性质准数r P 间的数学关系式来表示[47]。
在层流状态（Re<2000），当Pr 500Gr <时：1 3.65y d Nu a l== （1-2） 在层流状态（Re<2000），当Pr 500Gr >时： 0.250.330.430.11Pr 0.15Re Pr Pr y y y y y b d Nu Gr a l 骣琪==鬃琪桫（1-3） 在激烈的紊流状态（Re>104），Pr<2500时： 0.250.80.441Pr 0.021Re Pr Pr y y y b d l a 骣琪=鬃琪桫 （1-4）在过渡区(2000<Re<104)（1-5）式中：u N ——放热准数，无因次；——流体物理性质准数，无因次；——自然对流准数，无因次；——雷诺数；0(Re )f K f =——系数；d ——管道内径，m ；g ——重力加速度，g ＝9.81m/s 2；υ——定性温度下的流体运动粘度，m 2/s ；C ——定性温度下的流体比热容，J/(kg·K)； v q ——流体体积流量，m 3/s ；ρ——定性温度下的流体密度，kg/m 3；β——定性温度下的流体体积膨胀系数，可查得，亦可按下式计算：（1-6）f λ——定性温度下的流体导热系数，原油的导热系数f λ约在0.1～0.16W/(m ·K)间，随温度变化的关系可用下式表示：（1-7）15f ρ——l5℃时的原油密度，kg/m 3；f t ——油(液)的平均温度，℃；b t ——管内壁平均温度，℃；204d ——20℃时原油的相对密度。
化工原理实验总传热系数及热损失
2024年1月9日星期二
4、你测得值T与用教科书公式计算得的T 是
否一致？分析一下出现差异的原因有哪些？
5、试比较几根实验室的传热系数Ｋ值，并从 中体会出Ｋ值主要受哪些因素影响。
Q
三、装置和流程
本实验装置如图5－1所示。
设备共有五根传热管，管径为Φ34×4㎜，管 长1000㎜，外套管管径为Φ60×3.5㎜。
2024年1月9日星期二
装置和流程见
2
数字表示
4
12
5
11
去地沟 水
12
蒸 气
来自高位水槽 6
14
11 12
17
1
11 排入大气 7
19
12
3
来自风管
11
13
12
11
式中t出 表示水（或空气）的出口温度，t进 表示水（或空气）的进口温度，ts 表示设备中
蒸汽的饱和温度。
计算热损失的对流辐射联合传热膜系数。
可由下式求得：
Q
Aw (tw ta )
2024年1月9日星期二
KW m2 K
式中Q为按式1求得到热损失量，Aw 为设备的
外壁面积 m2 ， tw 为壁温。ta为环境空气的温度。
热系数可按传热基本方程式
求得，即：
2024年1月9日星期二
Q KAtm
K Q Atm
KW m2 K
K
Q
Ats ta
KW m2 K
对于强制对流换热设备，其传热系数仍可用上
式计算，但其中tm 应为对数平均值，就本实验
总传热系数经验值
不锈钢
57~285
蒸汽
重油
玻璃衬里碳钢
57~230
盐水
水
不锈钢
230~1625
盐水
水
玻璃衬里碳钢
170~450
盐水
水溶液
不锈钢
200~850
盐水
水溶液
玻璃衬里碳钢
140~400
盐水
有机液
不锈钢
170~680
盐水
有机液
玻璃衬里碳钢
115~340
盐水
轻油
不锈钢
200~740
盐水
轻油
玻璃衬里碳钢
140~370
340~620
蒸汽
中质润滑油
230~340
570~738
200~230
280~570
蒸汽
6号柴油
110~230
400~510
85~170
340~4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0
蒸汽
焦油或沥青
85~200
280~400
85~140
220~340
蒸汽
熔融蜡
200~260
260~310
110~200
200~260
蒸汽
熔融蜡
200~260
1200
低碳钢
-
中碳钢
-
高碳钢
-
铬钢
-
-
-
-
-
-
-
锰钢
-
-
-
-
-
铬硅钢
-
-
-
-
-
-
-
-
铬锰钢
-
-
-
-
-
铬钼钢
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