(整理)管道总传热系数计算
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。
(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。
管道热传导计算
管道热传导计算通过管道进行热交换：热通量、绝缘1. 管道热传导简介热传导是干什么用的？当圆柱形壁受到壁内外温差的影响时，热量会通过材料传导。
圆柱形壁的最具体情况和最有用的是管道，但是本页中公开的概念可以应用于任何圆柱形几何形状（烟囱...）。
管道热传导是工业许多方面的关键，但在日常生活中也有许多应用：•建筑设计：计算通过室内散热器/加热器的热通量•换热器设计：计算通过管道的热通量，以确定管壳式换热器、空调...•管道设计：管道保温设计，避免热损失、冷凝、安全...可以为冷却和加热应用计算热通量。
每种材料都具有导热能力。
它被转化为通常记为λ的导热系数。
必须小心，因为从一种材料到另一种材料的λ变化很大，也可能随温度而变化。
当优先考虑导热时，例如在热交换器的设计中，λ必须很高，而当优先考虑隔离时，例如设计建筑物或工艺单元之间的绝缘管道，λ必须低。
还可以关联不同的材料，尤其是在绝缘应用中，以便在优化成本和材料层宽度的同时达到目标λ。
图1：通过由传导率为λ的材料制成的管道的热通量2. 通过管道的热传导如何计算通过管道的热传导？一般来说，工程师正在寻找通过管道的高热传导，因为它们大部分时间用于在热交换器单元内传递热量，因此管道的厚度减少到机械合理且材料良好的程度- 这意味着选择高热导率λ。
通过传导传递的热量可以用以下一般方式表示：Q = UAΔT和：Q = 以W 为单位的传热U = 以W/m2.°c 为单位的总传热系数A = 以m2 为单位的传热面积ΔT = 以°c 为单位的壁面每个表面的温差热通量，即作为热交换面积的函数表示的热传递，可以通过以下方式计算：Φ = Q/A = U.ΔT和：Φ=热流在W /平方米Q =在W热传递U =单位为W / m 2的总热传导系数。
℃，以m 2 A =传热面积ΔT=以℃壁的每个表面上的温度差在没有保温材料的简单管子的情况下，总传热系数可以表示为：U = 1/R = 1/( ( D o /2 λ)*ln (D o /D i ) )和：U = 总传热系数，单位为W/m 2 .°cR = 传热阻力，单位为m 2 .°c/WD o = 管外径，单位为mD i = 管内径，单位为mλ = 材料导热系数，单位为W /m.°cln = log neperian需要注意的是，由于管道内部和外部的表面积不同，因此必须对参考表面的表达式进行标准化。
管内的传热系数
化工计算手册（第三版） P234、2367,18管内流体流动的传热系数:强制对流，显热计算物性如下所列的流体通过长度为20ft （6.1m ）、内径为 0.62in （0,016m ）的管道的传热系数。
流体主体温度为212°F （373K)，而管道表面温度为122°F ( 323K)。
如果流体流量为2000lb/h(901.2kg/h)，计算传热系数。
如果流体流量降低为100lb/h 计算传热系数。
流体物性c=比热容=0.65Btu/（lb ）（°F ）[2.72kJ/（kg ）（K ）] k=热导率=0.085Btu/（h ）（ft ）（°F ）[0.147W/（m ）（K ）] μw =122°F 时的粘度=4.0lb/（ft ）（h ）（1.65cP ） μb =222°时的粘度=1.95lb/（ft ）（h ）（0.806cP ） 【计算步骤】1.选用适当的传热系数方程流体流过管内的传热系数可用下列方程计算 a ，对雷诺数(DG/μ)大于8000()()()14.02.032//./023.0b w DiG k c cG h μμμμ=b.甲对雷诺数(DG/μ)小于2100()()()()14.031332///./86.12bw Di L DiG k c cG h μμμμ=式中h 一—传热系数; C —比热容;G —质量速度(质量流率除以横截面积); μ—粘度;μw —表面温度下的粘度;μb 一流体主体温度下的粘度; k —热导率; Di —内径; I,—长度。
2.对2000lb/h 流量计算DiG/μ()()2527595.114/12/62.020001262.02-=πμDiG3.对2000lb/h 流量计算h.,因为DiG/μ大于8000，()()()14.02.032//./023.0b w DiG k c cG h μμμμ=()()()[]()[]()()14.02.032295.1/0.425275085.0/95.1065.04/12/62.0/200065.0023.0π=h=280.3Btu/（h ）（ft 2）（°F ）[1592W/（m 2）（K ）] 7.20 通过管束的流体流动的传热系数:强制对流，显热如果流体流过下列几何结构的管束，计算物性如例7.18所列的流体的传热系数。
管道保温的计算公式
管道保温的计算公式
管道保温计算公式是根据导热传热原理推导出的，主要用于估算管道
保温材料的厚度。
常用的管道保温计算公式有热传导方程和保温层厚度计
算公式。
1.热传导方程计算公式
热传导方程用于计算管道保温材料表面到环境温度的传热热流量。
热
流量的计算公式如下：
q=(T1-T2)/(R1+R2)
其中，q代表热流量（单位：瓦特，W），T1和T2分别代表管道内外
的温度（单位：摄氏度，℃），R1和R2分别代表内外表面的热阻（单位：开尔文-瓦特/米，K·W/m）。
2.保温层厚度计算公式
保温层厚度计算公式用于根据热传导方程计算出的热阻和材料的导热
系数，来估算管道保温材料的最小厚度。
常用的保温层厚度计算公式如下：δ = (R1 - R2) * ((ln(R1/R2))/(2πλ))
其中，δ代表保温层厚度（单位：米，m），R1和R2分别代表内外
表面的热阻（单位：开尔文-瓦特/米，K·W/m），λ代表管道保温材料
的导热系数（单位：瓦特/米·开尔文，W/m·K）。
需要注意的是，以上公式只是一种理论计算方法，并不考虑实际情况
中的各种因素，如风速、辐射热量等。
因此，在实际工程中，还需要根据
具体需求、管道材质和使用环境等因素进行综合考虑和调整。
管道温降计算
1管道总传热系数管道总传热系数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 n e n wi L L D D D KD D D D ααλλ-+⎡⎤⎛⎫ ⎪⎢⎥⎝⎭=+++⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦∑ （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 ；L λ——所结蜡导热系数。
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。
在层流状态（Re<2000），当500Pr <⋅Gr 时：1 3.65y dNu αλ== （1-2） 在层流状态（Re<2000），当500Pr >⋅Gr 时：0.250.330.430.11Pr 0.15Re Pr Pr y y y y y b d Nu Gr αλ⎛⎫==⋅⋅⎪⎝⎭（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 λα⎛⎫=⋅⋅ ⎪⎝⎭（1-4）在过渡区(2000<Re<104)25.043.001)Pr Pr (Pr bf f fdK ⋅λα＝ （1-5）式中：u N ——放热准数，无因次；λρυC =Pr ——流体物理性质准数，无因次； ()υβw f t t g d Gr -=3——自然对流准数，无因次；υπρd q vdv4Re ==——雷诺数； )(Re 0f f K =——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：td d -+-=2042045965634023101β （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：153/)1054.01(137.0f t f t ρλ-⨯-= （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。
管道总传热系数计算
1管道总传热系数管道总传热系数就是热油管道设计与运行管理中得重要参数。
在热油管道稳态运行方案得工艺计算中，温降与压降得计算至关重要，而管道总传热系数就是影响温降计算得关键因素，同时它也通过温降影响压降得计算结果。
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得热量，它表示油流至周围介质散热得强弱。
当考虑结蜡层得热阻对管道散热得影响时，根据热量平衡方程可得如下计算表达式： 1112ln 111ln 22i i n e 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得平均值，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——管外壁与周围介质得放热系数，W/(m 2·℃)；i λ——第i 层相应得导热系数，W/(m·℃)；i D ，1i D +——管道第i 层得内外直径，m ，其中1,2,3...i n =；L D ——结蜡后得管内径，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得导热热阻、管道外壁或最大外围至周围环境得放热系数2α。
（1）内部放热系数1α得确定放热强度决定于原油得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 与流体物理性质准数r P 间得数学关系式来表示[47]。
在层流状态（Re<2000），当Pr 500Gr <g 时：1 3.65y d Nu a l== （1-2） 在层流状态（Re<2000），当Pr 500Gr >g 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） 在激烈得紊流状态（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——定性温度下得流体运动粘度，m 2/s ；C ——定性温度下得流体比热容，J/(kg·K)； v q ——流体体积流量，m 3/s ；ρ——定性温度下得流体密度，kg/m 3；β——定性温度下得流体体积膨胀系数，可查得，亦可按下式计算：（1-6）f λ——定性温度下得流体导热系数，原油得导热系数f λ约在0、1～0、16 W/(m ·K)间，随温度变化得关系可用下式表示：（1-7）15f ρ——l5℃时得原油密度，kg/m 3；f t ——油(液)得平均温度，℃；b t ——管内壁平均温度，℃；204d ——20℃时原油得相对密度。
总传热系数计算方法
总传热系数计算方法1. 嘿，你知道吗，计算总传热系数有一种很直接的方法。
就好比你要算出从一个热的地方到一个冷的地方热量传递有多快！比如说冬天你在温暖的屋里，热量通过墙壁传到外面寒冷的空气中的速度。
我们可以通过测量两边的温度差，还有热量传递的面积等等来算出这个总传热系数。
是不是很神奇？2. 哇哦，还有一种方法是利用热传导方程来计算总传热系数呢！就像解方程一样，找到那个关键的答案。
举个例子，就像夏天你拿着冰棍，你想知道冰棍化得有多快和周围环境的传热关系，这时候用这个方法就能搞清楚啦。
3. 嘿呀，你想一想，还可以通过实验来确定总传热系数哦！就好像做一个有趣的小实验，比如把热水放在一个容器里，测量它温度下降的速度，结合其他数据就能算出总传热系数啦。
这不是超有意思的嘛！4. 哈，有一种很巧妙的类比哦，把计算总传热系数比作一场赛跑，各种因素就是跑道上的障碍和助力。
比如我们通过观察热量在不同条件下跑得多快，就能知道总传热系数啦。
比如煮一壶水，观察它散热的情况。
5. 哎呀呀，还有个方法是根据流体的流速来算呢！就像水流的快慢会影响温度传递一样。
好比河里的水，流得快温度变化也不同，对不？我们就利用这个来算出总传热系数。
6. 嘿，你不觉得这很有趣吗，通过热阻的概念来计算总传热系数。
就跟闯关游戏一样，每个关卡都有不同的阻碍，而我们要突破它们算出最后的结果。
比如空调工作时的传热过程。
7. 哇塞，计算总传热系数还可以从能量守恒的角度出发哦！这就像一个大的平衡游戏，热量进和出要保持平衡。
例如一个发热的机器和周围环境的传热。
8. 哈哈，还有一种是根据材料的特性来计算呢！就像不同的人有不同的性格特点影响他们的行为，材料的特性也会影响总传热系数呀。
比如不同墙壁材料的传热。
9. 总之呢，计算总传热系数的方法有好多好多，每一种都有它独特的魅力和用处。
就看你怎么去发现和运用啦！所以啊，多去探索和尝试，你就能掌握这些好玩的方法啦！(我的观点结论是：掌握多种计算总传热系数的方法，可以让我们更好地理解和应用传热学知识。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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 ——管道直径，m ；w D ——管道最外层直径，m ；1α——油流与管壁放热系数，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 层的外直径，m ，其中1,2,3...i n =；L D ——结蜡后的管径，m 。
为计算总传热系数K ，需分别计算部放热系数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）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 <g 时：1 3.65y d Nu a l== （1-2） 在层流状态（Re<2000），当Pr 500Gr >g 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 ——管壁平均温度，℃；204d ——20℃时原油的相对密度。
注：上面各式中，参数角标f 表示以管油(液)的平均温度f t 为定性温度；角标b 表示以管壁温度为定性温度。
（2）各处管壁导热的热阻这部分热阻包括钢管、防腐层和保温层的热阻。
钢管的导热系数g λ约为45W/(m·℃)，其热阻可忽略不计；煤焦油瓷漆防腐层导热系数f λ约为 1.1W/(m·℃) ，黄夹克保温材料的导热系数b λ约为0.04 W/(m·℃)。
对于壁厚g δ、外包f δ厚煤焦油瓷漆防腐层的非保温热油管道，钢管及防腐层对总传热系数的影响很小。
如忽略外径的差值，则总传热系数可近似按下式计算：12111i i K d a l a =++å （1-8） 其中：对于保温管道，保温层的热阻起决定影响。
故对于壁厚g δ、外包b δ厚保温材料的保温热油管道：1ln (22)/(2)ln(/)22n b g n g i i i b D D D D d d d l l +轾+++臌»å（1-9） (3) 外部放热系数2α的确定在原油长输管道，液体的流动状态绝大部分是紊流状态，出现层流状态极少。
因此，在热力计算中，确定K 值将主要使用公式(1-1)。
在公式(1-1)中关键的参数是与管道周围许多因素有关的2α，对于埋地敷设管道：当管道的埋设深度(管中心至地表面)小于2m 时，采用下面的公式计算：（1-10）（1-11）（1-12）（1-13）式中：s λ——土壤的导热系数，W/(m·℃)；e D ——与土壤接触的管道外直径，m ；ta α——土壤至地表空气间的放热系数，W/(m 2·℃)；0h ——管道埋深(管中心至地表面)，m 。
该放热系数包括对流放热系数tac α和辐射放热系数taR α两部分。
tac α和taR α分别用下式确定：（1-14）（1-15）式中：a v ——地表面的平均风速，m/s ；ε——土壤表面折算黑度；R C ——辐射系数，可取5.7 W/(m 2·h 4)；s t ——土壤表面温度，取当地一年中月平均的最低地面温度，℃；a t ——空气温度，取当地一年中月平均的最低空气温度，℃。
当管道理设深度大于2m 时，可采用下面的公式计算2α：（1-16）式中符号的意义同前。
从上述的公式中可以看出，确定出土壤导热系数是计算埋地管道2α的关键。
土壤的导热系数与组成土壤固体物质的导热系数、土壤中固体物质颗粒大小的分布、土壤含水率、土壤状态等许多因素有关。
用理论计算很难得到准确值，因此推荐采用理论计算与参考类似管道实测值相结合的方法。
（4）结蜡层厚度计算在计入原油蜡结晶析出的潜热后，长为d x 的微元管道上，热油管道的热量平衡关系式（1-1）可简化为[48]：101ln n e L D KD b b D -轾骣=+犏琪犏桫臌 （1-19）其中： 1012ln()112i i i wD d b d D a l a +=++å （1-20）112Lb l = （1-21） 如取温降为1℃时，从单位质量的原油中析出并沉积到管表面的凝油质量为bi Tε∂∂，则在d τ时间在轴向温降为dT 的dx 段上沉积的量为： bi L dG G dTd T e t 骣¶琪=琪¶桫（1-22）因而使径缩小了()L d D ，则：()2L L L D dG D d T dx p r 轾骣=犏琪犏桫臌 （1-23）将式（1-23）代入式（1-22）得：()()2bi L L D G dT d d D T T dx e p t r ¶=¶ （1-24） ()()()0n y K T D T T dT dx G C T k T p e -=-轾骣¶犏琪+琪¶犏桫臌 （1-25）将式（1-25）代入式（1-24）得：()()()0012ln bin L L L y T T D D b b d D d D T T C T k T e t e r 轾?骣+=-犏琪骣犏¶桫?臌琪+琪¶桫（1-26） 积分后可得： ()()22011010100ln ln 22222L n L n L L bi y D D D D b b b b b b D D T T T T C T k T t t e t e r 轾轾犏犏+--+-犏犏臌臌轾犏犏?犏=骣犏¶¶琪+犏琪¶犏桫臌 （1-27） 对于距泵站出口x 米处的管路而言，其清管后的运行时间τ可由下式计算：0L L x V t t -=+ 其中，22243ln 2n n L L n L L D D D D D D D t t t t--»，则()12L n L D D t t d =-。
联解式（1-24）与式（1-27），可求出线路上热泵站出口x m 处，经清管后运行τ小时的结蜡层径L D τ，从而求解出结蜡厚度。
式中：y e ，bi e ——分别为油温的函数，其规律可通过试验求得；L D ——结蜡后的管道径，m ；L λ——结蜡层的导热系数，W/( m·℃)；0L τ——从下一站收到清管器开始计算的时间，s ；L D τ——运行τ小时后的结蜡层径，m ；L τδ——运行τ小时后的结蜡厚度，m ；L ——为站间距离，m ；V ——管流速，m/s ；k ——蜡的结晶潜热，kJ/kg 。
1.2 总传热系数的反算法热油管道稳态运行时，根据各已知的运行参数，利用霍夫公式反算出埋地管道总传热系数，根据《油气集输设计规》的规定，当管道长度30L ≥km 且管径D ≥300mm 时，输油管道的热力计算应考虑管道水力摩擦生热的影响，即按列宾宗公式进行热力计算：1020ln w T T b K D L T T b Gc p --=-- （1-28）（1-29）式中：0T —— 管外环境温度，℃(取管道中心埋深处地温）；1T ——管道起点油温，℃；2T ——终点油品温度，℃；L —— 管道长度，m ；w D —— 管道外径，m ；K ——管道至周围介质的总传热系数，W/(m 2·℃)； E —— 热功当量，E =102（kg·m ）/kJ ；G —— 原油质量流量，kg/h ；c —— 原油比热容，kJ/(kg·℃)；b —— 由于油流在管道摩擦功转化为热量；i —— 管道水力坡降值，m/m 。
为了更好地反映热油管道在一段时间的实际传热状况，可采用最小二乘法来推算总传热系数K 。
设在某一运行期，某站间管段的n 组运行参数记录值为i G ，1i G ，2i G ，1~i n =，根据最小二乘法原理可构造一个关于变量K 的无约束优化问题。
因为最小二乘法能充分利用管道的实际运行参数，在一定程度上可以消除各种随机因素的影响，反算出的K 值比较真实可靠。
采用最小二乘法拟合K 值的基本原理是：求得一个合适的K值，使得按此K值计算的进站温度与相应的实际记录值的偏差平方和最小。
1.2.1总传热系数因素分析及结蜡对管道温降和摩阻的影响总传热系数影响因数分析：从管道总传热系数的定义来看,影响总传热系数的根本因素是管道结构、管道埋深和管道周围土壤的性质;从总传热系数的确定方法--运行参数反算法来看,管道运行的稳定性和运行参数的测定精度是影响总传热系数测试结果的主要因素。