盘管换热器相关计算
螺旋盘管换热器计算2
计算结果
4034
26969
14
0.00015
确定传热 面积
对数平均 温差公式
tlm
[(管入 壳入) （管出 - 壳出）] ln（[ (管管入出- 壳壳出入）)]
对数平均 温差计算
管入T1（°C）
管出T2（°C） 壳入t1（°C） 壳出t2（°C）
计算结果
100
50
20
21.75
盘管所需
圈数
N
盘管所需
D*u*
管内雷诺 数计算
D(m)
(kg / m3)
μ（Kg/m.h） M(Kg/h)
计算结果
0.0043
977.8
1.476
420
盘形管传 热系数公
hi jH (K / D)NP1/r3
式
盘形管传 热系数计 jH
算
计算结果
200
K (kcal / h mc) 0.576
计算总传 热系数
111 x
计算壳程 传热系数 ho
盘管所需 长度公式
L N (6.28*r)2 p2
盘管所需 长度计算
r(m)
p(m)
计算结果
0.0963
L/N(m)
0.00945
0.605
流体的质
量流速公 式
Gs 4
C2 B2
M
C d0 2 B d0 2
流体的质 量流速计 C(m) 算
计算结果
B(m) 0.2052
热系数计算
计算结果
0.0043
hi0 (kcal / h m22ooC)
0.0063
26969
Q (m2 ) U * tc
do(m)
盘管换热器相关计算
一、铜盘管换热器相关计算条件：600kg 水 6小时升温30℃单位时间内换热器的放热量为q q=GC ΔT=600*4.2*10^3*30/(6*3600)= 3500 w 盘管内流速1m/s ，管内径为0.007m ，0.01m ， 盘管内水换热情况：定性温度40℃ 定性温度50℃ 管径0.014m Re 21244.31 Re 25179.86 管径0.20mRe 30349.01Re 35971.22湍流范围：Re=10^4~1.2*10^5 物性参数： 40℃饱和水参数。
黏度—653.3*10^-6 运动黏度—0.659 *10^-6 普朗特数—4.31 导热系数—63.5*10^2 w/(m. ℃) 求解过程：盘管内平均水温40℃为定性温度时换热铜管的外径，分别取d1=0.014m d2=0.02m 努谢尔特准则为0.4f8.0ff Pr 023Re.0*2.1Nu =＝ 1.2*0.023*21244.310.84.310.4=143.4（d1）0.4f8.0ff Pr 023Re.0*2.1Nu =＝ 1.2*0.023*30349.010.84.310.4=190.7（d2）管内对流换热系数为l Nu h ff i λ⋅==143.4*0.635/0.014=6503.39 （d1） lNu h ff i λ⋅==190.7*0.635/0.02=6055.63 （d2） 管外对流换热系数格拉晓夫数准则为（Δt=10）23/υβtd g Gr ∆==9.8*3.86*10^-4*10*.0163/(0.659*10^-6)2=356781.6（d1）23/υβtd g Gr ∆==9.8*3.86*10^-4*10*.0223/(0.659*10^-6)2=927492.9（d2）其中g=9.8 N/kgβ为水的膨胀系数为386*10^-6 1/K自然对流换热均为层流换热（层流范围：Gr=10^4~5.76*10^8）25.023w wPr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∆=να=0.525(356781.6*4.31)0.25=18.48755 （d1）25.023w wPr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅∆=να=0.525(927492.9*4.31)0.25=23.47504（d2）其中Pr 普朗特数为4.31 对流换热系数为dNu m λα==18.48755*0.635/0.014=838.5422（d1）dNu m λα==23.47504*0.635/0.014=677.5749（d2）其中λ为0.635w/(m. ℃) .传热系数Uλδ++=o i h 1h 1U 1=1/6503.39+1/838.5422+1/393=0.003891 U=257.0138 （d1）λδ++=o i h 1h 1U 1=1/6055.63+1/677.5749+1/393=0.004186 U=238.9191 （d2）h i －螺旋换热器内表面传热系数 J/㎡·s ·℃ h o －螺旋换热器外表面传热系数 J/㎡·s ·℃ δ－螺旋换热器管壁厚 m δ=1mλ－管材的导热系数 J/m ·s ·℃ λ=393W/m ℃k o －分别为管外垢层热阻的倒数（当无垢层热阻时k o 为1） J/㎡·s ·℃ 自来水 k o =0.0002㎡℃/W 换热器铜管长度 dq l απ70==3500/10/257.0138/3.14/0.014=27.1（d1） A=1.53dq l απ70==3500/10/238.9191/3.14/0.022=21.2（d2） A=1.65二、集热面积的相关计算（间接系统）条件：加热600kg 水，初始水温10℃，集热平面太阳辐照量17MJ/㎡以上，温升30℃，⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅+⋅=hx hx CL R c IN AU A U F 1A A =9.5㎡ 式中IN A —间接系统集热器总面积，㎡L R U F —集热器总热损系数，W/（㎡·℃）对平板集热器，L R U F 宜取4～６W/（㎡·℃） 对真空管集热器，L R U F 宜取１～２W/（㎡·℃）取1hx U —环热器传热系数，W/（㎡·℃） hx A —换热器换热面积，㎡c A —直接系统集热器总面积，㎡ )1(J f)t t (C Q A L cd T i end w w c ηη--=w Q —日均用水量，kgw C —水的定压比热容，kJ/（kg ·℃） end t —出水箱内水的设计温度，℃i t —水的初始温度，℃f —太阳保证率，%；根据系统的使用期内的太阳辐照、系统经济以用户要求等因素综合考虑后确定，宜为30%～80% 取1T J —当地集热采光面上的年平均日太阳辐照量kJ/㎡η—集热器的年平均集热效率；根均经验值宜为0.25～0.5 取0.6 cdη—出水箱和管路的热损失率；根据经验取值宜为0.20～0.30 取L0.2结论：1）换热器入口流速在1 m/s 左右2）保证换热器内的平均温度在40℃左右3）换热器的入口压力不低于0.2 5MPa三、换热器计算 1.传热面积TU Q A ∆=(2.1.1)A — 传热面积 ㎡Q —传热量 J/sU —传热系数 J/㎡·s ·℃ ΔT －平均温度差 ℃2.平均温度差（考虑逆流情况）c1h2c2h1c1h2c2h1T T T T ln )T T ()T (T T -----=∆（2.2.1） 其中T c —冷流体温度 ℃ T h —热流体温度 ℃下标1为入口温度，下标2为出口温度 当c1h2c2h1T T T T --≤2时，可用算数平均值计算，即2)T T ()T (T c1h2c2h1-+-（2.2.2） 3.传热系数U)A A (k 11)k 1h 1()A A (h 1U 1io i o o o i o i ++++=λδη（2.3.1）h i －螺旋换热器内表面传热系数 J/㎡·s ·℃ h o －螺旋换热器外表面传热系数 J/㎡·s ·℃ δ－螺旋换热器管壁厚 mλ－管材的导热系数 J/m ·s ·℃k i ,k o －分别为管内外垢层热阻的倒数（当无垢层热阻时k i ,k o 均为1） J/㎡·s ·℃ηo －为肋面总效率（如果外表面为肋化，则ηo ＝1）ioA A －为换热管的外表面积与内表面积之比； 4.螺旋管内表面传热系数lNu h ff i λ⋅=（2.4.1） 其中h i —管内表面传热系数 J/㎡·h ·℃f Nu —努塞尔数f λ—流体导热系数 W/m ·K换热器设计流量为：4L/min ～14L/min ， 管内为湍流时实验关联式验证范围：Re f ＝104～1.2×105,Pr f ＝0.1～120，l/d ≥60; 管内径d 为特征长度。
换热盘管换热功率计算公式
换热盘管换热功率计算公式换热盘管是一种常用的换热设备，用于在工业生产中进行换热操作。
换热盘管的换热功率是一个重要的参数，它可以帮助我们了解换热盘管的换热效率和性能。
在实际工程中，我们需要通过计算来得到换热盘管的换热功率，以便进行设计和操作。
换热盘管的换热功率计算公式可以通过传热学的基本原理推导得出。
换热盘管的换热功率与多个因素相关，包括换热盘管的表面积、传热系数、温度差等。
下面我们将介绍换热盘管换热功率计算公式的推导过程，以及在实际工程中的应用。
首先，我们需要了解换热盘管的换热面积。
换热盘管的换热面积可以通过几何参数计算得出，通常用于计算的几何参数包括换热盘管的长度、直径等。
换热盘管的换热面积可以表示为A，单位为平方米。
其次，我们需要了解换热盘管的传热系数。
传热系数是一个描述换热盘管换热性能的参数，它与换热盘管的材料、流体性质、流体速度等因素相关。
传热系数可以表示为h，单位为W/(m^2·K)。
最后，我们需要了解换热盘管的温度差。
温度差是指换热盘管内外流体的温度差异，它是影响换热功率的重要因素。
温度差可以表示为ΔT，单位为摄氏度。
根据传热学的基本原理，换热盘管的换热功率可以表示为：Q = A h ΔT。
其中，Q表示换热盘管的换热功率，单位为W。
A表示换热盘管的换热面积，单位为平方米。
h表示传热系数，单位为W/(m^2·K)。
ΔT表示温度差，单位为摄氏度。
通过这个换热功率计算公式，我们可以很方便地计算出换热盘管的换热功率。
在实际工程中，我们可以通过测量换热盘管的几何参数、流体性质和温度差，来得到换热盘管的换热功率。
这样可以帮助我们评估换热盘管的性能，进行设备选型和操作参数的确定。
除了上述的换热功率计算公式，我们还可以通过一些修正因子来考虑一些其他因素对换热功率的影响。
例如，对于换热盘管内外流体的传热不均匀性，我们可以引入一个修正因子来修正传热系数。
对于换热盘管的传热表面受到污垢或腐蚀的影响，我们也可以引入修正因子来修正传热系数。
内盘管换热面积计算程序
内盘管换热面积计算程序嘿，伙计们！今天咱们来聊聊内盘管换热面积计算程序，这可是个让人头疼的事儿啊。
你们有没有想过，为什么空调制冷的时候，总是感觉屋里冷飕飕的，而外面却热得像个烤箱似的？这就是因为内盘管换热面积的问题啊！那么，咱们该怎么计算内盘管的换热面积呢？别着急，我这儿有个好办法，让咱们轻松搞定这个难题！咱们要了解内盘管的结构。
内盘管就是空调里面的那个管道，它的作用是把制冷剂从压缩机输送到蒸发器，然后再把蒸发器的热量传递给室外。
所以，内盘管的换热面积大小直接影响到空调的制冷效果。
那么，怎么计算内盘管的换热面积呢？这里就有一个简单的公式：内盘管换热面积 = 内盘管长度× 内盘管直径× π。
接下来，咱们要分步骤来计算内盘管的换热面积。
第一步，咱们要测量内盘管的长度和直径。
这个很简单，只要用卷尺量一下就行了。
不过，测量的时候要注意，内盘管是一个螺旋状的管道，所以咱们要分别测量它的外径和壁厚。
这样才能得到准确的数据哦！第二步，咱们要把测量出来的数据代入公式。
比如说，咱们测得内盘管的长度是1米，直径是0.2米，那么换热面积就是：1 × 0.2 × π = 0.2π平方米。
这个结果就是咱们要找的答案啦！不过，光有结果还不够，咱们还要根据实际情况来判断这个换热面积是否合理。
一般来说，空调的制冷量越大，内盘管的换热面积就越大。
如果测量出来的换热面积太小，那可能就是空调的制冷量不够；反之，如果换热面积太大，那可能就是空调的设计有问题了。
所以，咱们在实际使用过程中，还要根据空调的效果来调整换热面积的大小。
好了，今天的内盘管换热面积计算程序就讲到这里啦！希望对大家有所帮助。
以后要是碰到类似的问题，不妨试试这个方法吧！当然啦，如果还有不懂的地方，欢迎随时来找我请教哦！毕竟，我可是你们的好朋友嘛！哈哈！。
盘管计算公式
盘管计算公式盘管计算公式在暖通空调系统中，盘管是常用的换热设备之一。
为了能够正确地选择和设计盘管，我们需要掌握一些与盘管相关的计算公式。
本文将列举一些与盘管计算相关的公式，并提供相应的例子进行解释说明。
散热量计算公式1. 直流盘管散热量计算公式直流盘管的散热量可以通过以下公式进行计算：Q = m * cp * ΔT其中， - Q 表示散热量（单位为瓦特，W） - m 表示流经盘管的水质量流量（单位为千克/秒，kg/s） - cp 表示水的比热容（单位为焦耳/千克·摄氏度，J/kg·°C） - ΔT 表示冷却水的进出水温差（单位为摄氏度，°C）例如，如果一台直流盘管中的冷却水的水质量流量为 kg/s，水的比热容为kJ/kg·°C，冷却水的进出水温差为10°C，则该盘管的散热量为：Q = * * 10 = kW2. 双管盘管散热量计算公式双管盘管的散热量计算相对复杂一些，可以通过以下公式进行计算：Q = m * cp * ΔT1 + m * cp * ΔT2 + 2 * m * cp * ΔT3 + m * cp * ΔT4其中， - Q 表示散热量（单位为瓦特，W） - m 表示流经盘管的水质量流量（单位为千克/秒，kg/s） - cp 表示水的比热容（单位为焦耳/千克·摄氏度，J/kg·°C） - ΔT1、ΔT2、ΔT3、ΔT4 分别表示冷却水的进出水温差（单位为摄氏度，°C）例如，一台双管盘管中的冷却水的水质量流量为 kg/s，水的比热容为kJ/kg·°C，冷却水的四个进出水温差分别为10°C、5°C、8°C和12°C，则该盘管的散热量为：Q = * * 10 + * * 5 + 2 * * * 8 + * * 12 = kW流通水量计算公式1. 直流盘管流通水量计算公式直流盘管的流通水量可以通过以下公式进行计算：m = Q / (cp * ΔT)其中， - m 表示流经盘管的水质量流量（单位为千克/秒，kg/s）- Q 表示散热量（单位为瓦特，W） - cp 表示水的比热容（单位为焦耳/千克·摄氏度，J/kg·°C） - ΔT 表示冷却水的进出水温差（单位为摄氏度，°C）例如，如果一台直流盘管的散热量为 kW，水的比热容为kJ/kg·°C，冷却水的进出水温差为10°C，则流经该盘管的水质量流量为：m = * 1000 / ( * 10) = kg/s2. 双管盘管流通水量计算公式双管盘管的流通水量计算公式与散热量计算公式类似，可以使用相同的公式进行计算。
热水盘管散热计算公式
热水盘管散热计算公式热水盘管是一种常见的散热设备，广泛应用于暖通空调系统中。
它通过热水循环流过盘管内部，将热量传递给空气，从而实现散热的目的。
在设计和使用热水盘管时，需要对其散热性能进行计算和评估。
本文将介绍热水盘管散热计算的基本原理和公式。
热水盘管的散热性能可以通过热传导和对流传热来描述。
热传导是指热水在盘管内部传递热量的过程，而对流传热则是指热水和空气之间通过对流传递热量的过程。
在实际的热水盘管散热计算中，需要考虑这两种传热方式的影响。
首先，我们来看热传导的计算。
热传导的计算可以通过热传导方程来描述，其基本形式为：q = k A (T1 T2) / L。
其中，q表示热传导率，单位为W/m2；k表示热传导系数，单位为W/(m·K)；A表示传热面积，单位为m2；T1和T2分别表示热水和空气的温度，单位为摄氏度；L表示传热距离，单位为m。
在热水盘管的散热计算中，需要根据盘管的结构和材料来确定热传导系数和传热面积。
同时，还需要考虑热水和空气之间的温度差和传热距离。
通过这个公式，可以计算出热传导在散热过程中的贡献。
接下来，我们来看对流传热的计算。
对流传热的计算可以通过对流换热系数和对流传热面积来描述，其基本形式为：q = h A (T1 T2)。
其中，q表示对流传热率，单位为W；h表示对流换热系数，单位为W/(m2·K)；A表示传热面积，单位为m2；T1和T2分别表示热水和空气的温度，单位为摄氏度。
在热水盘管的散热计算中，对流换热系数是一个重要的参数。
对流换热系数受到多种因素的影响，包括流体的性质、流速、传热面积等。
通过对流换热系数和传热面积的计算，可以得到对流传热在散热过程中的贡献。
综合考虑热传导和对流传热的影响，热水盘管的总散热率可以通过以下公式来计算：q = q_conduction + q_convection。
其中，q_conduction表示热传导的贡献，q_convection表示对流传热的贡献。
盘管换热器相关计算
一、铜盘管换热器相关计算条件：600kg 水 6小时升温30℃单位时间内换热器的放热量为q q=GC ΔT=600**10^3*30/(6*3600)= 3500 w 盘管内流速1m/s ，管内径为0.007m ，0.01m ， 盘管内水换热情况：定性温度40℃ 定性温度50℃ 管径0.014m Re Re 管径0.20m Re Re湍流范围：Re=10^4~*10^5 物性参数：40℃饱和水参数。
黏度—*10^-6 运动黏度— *10^-6 普朗特数— 导热系数—*10^2 w/(m. ℃)求解过程：盘管内平均水温40℃为定性温度时换热铜管的外径，分别取d1=0.014m d2=0.02m 努谢尔特准则为0.4f 8.0f f Pr 023Re .0*2.1Nu =＝** （d1） 0.4f8.0ff Pr 023Re.0*2.1Nu =＝** （d2）管内对流换热系数为lNu h ff i λ⋅==*= （d1）lNu h ff i λ⋅==*= （d2） 管外对流换热系数格拉晓夫数准则为（Δt=10）23/υβtd g Gr ∆==**10^-4*10*.0163/*10^-6)2= （d1） 23/υβtd g Gr ∆==**10^-4*10*.0223/*10^-6)2=（d2）其中g= N/kgβ为水的膨胀系数为386*10^-6 1/K自然对流换热均为层流换热（层流范围：Gr=10^4~*10^8）25.023w wPr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅∆=να=*= （d1）25.023w wPr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∆=να=*= （d2）其中Pr 普朗特数为 对流换热系数为dNu m λα==*= （d1） dNu m λα==*= （d2）其中λ为(m. ℃) .传热系数Uλδ++=o i h 1h 1U 1=1/+1/+1/393= U= （d1）λδ++=o i h 1h 1U 1=1/+1/+1/393=U= （d2）h i －螺旋换热器内表面传热系数 J/㎡·s ·℃ h o －螺旋换热器外表面传热系数 J/㎡·s ·℃ δ－螺旋换热器管壁厚 m δ=1mλ－管材的导热系数 J/m ·s ·℃ λ=393W/m ℃k o －分别为管外垢层热阻的倒数（当无垢层热阻时k o 为1） J/㎡·s ·℃ 自来水 k o =㎡℃/W换热器铜管长度 dq l απ70==3500/10/= （d1）A=dq l απ70==3500/10/= （d2）A=二、集热面积的相关计算（间接系统）条件：加热600kg 水，初始水温10℃，集热平面太阳辐照量17MJ/㎡以上，温升30℃，⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅+⋅=hx hx CL R c IN AU A U F 1A A =㎡式中IN A —间接系统集热器总面积，㎡L R U F —集热器总热损系数，W/（㎡·℃）对平板集热器，L R U F 宜取4～６W/（㎡·℃） 对真空管集热器，L R U F 宜取１～２W/（㎡·℃）取1hx U —环热器传热系数，W/（㎡·℃）hx A —换热器换热面积，㎡c A —直接系统集热器总面积，㎡ )1(J f)t t (C Q A L cd T i end w w c ηη--=w Q —日均用水量，kgw C —水的定压比热容，kJ/（kg ·℃） end t —出水箱内水的设计温度，℃i t —水的初始温度，℃f —太阳保证率，%；根据系统的使用期内的太阳辐照、系统经济以用户要求等因素综合考虑后确定，宜为30%～80% 取1T J —当地集热采光面上的年平均日太阳辐照量kJ/㎡cd η—集热器的年平均集热效率；根均经验值宜为～ 取L η—出水箱和管路的热损失率；根据经验取值宜为～ 取结论：1） 换热器入口流速在1 m/s 左右 2） 保证换热器内的平均温度在40℃左右 3） 换热器的入口压力不低于 5MPa三、换热器计算1.传热面积TU Q A ∆=(2.1.1)A — 传热面积 ㎡ Q —传热量 J/sU —传热系数 J/㎡·s ·℃ ΔT －平均温度差 ℃2.平均温度差（考虑逆流情况）c1h2c2h1c1h2c2h1T T T T ln )T T ()T (T T -----=∆（2.2.1） 其中T c —冷流体温度 ℃ T h —热流体温度 ℃下标1为入口温度，下标2为出口温度 当c1h2c2h1T T T T --≤2时，可用算数平均值计算，即2)T T ()T (T c1h2c2h1-+-（2.2.2）3.传热系数U)A A (k 11)k 1h 1()A A (h 1U 1io i o o o i o i ++++=λδη（2.3.1）h i －螺旋换热器内表面传热系数 J/㎡·s ·℃ h o －螺旋换热器外表面传热系数 J/㎡·s ·℃ δ－螺旋换热器管壁厚 m λ－管材的导热系数 J/m ·s ·℃k i ,k o －分别为管内外垢层热阻的倒数（当无垢层热阻时k i ,k o 均为1） J/㎡·s ·℃ ηo －为肋面总效率（如果外表面为肋化，则ηo ＝1）ioA A －为换热管的外表面积与内表面积之比； 4.螺旋管内表面传热系数lNu h ff i λ⋅=（2.4.1） 其中h i —管内表面传热系数 J/㎡·h ·℃f Nu —努塞尔数f λ—流体导热系数 W/m ·K换热器设计流量为：4L/min ～14L/min ，管内为湍流时实验关联式验证范围：Re f ＝104～×105,Pr f ＝～120，l/d ≥60; 管内径d 为特征长度。
风机盘管换热量计算公式
风机盘管换热量计算公式风机盘管是一种常见的空调设备，主要用于室内空气调节。
在使用风机盘管时，我们通常需要计算它的换热量，以确保室内空气的舒适度。
本文将介绍风机盘管换热量的计算公式以及相关内容。
一、风机盘管换热量的计算公式风机盘管的换热量可以通过以下公式进行计算：Q = m × C × ΔT其中，Q表示换热量，m表示空气的质量流量，C表示空气的比热容，ΔT表示空气的温度变化。
二、空气质量流量的计算空气质量流量是指单位时间内通过风机盘管的空气质量。
它可以通过以下公式计算：m = ρ × V其中，m表示空气质量流量，ρ表示空气的密度，V表示空气的体积流量。
空气的密度可以通过以下公式计算：ρ = P / (R × T)其中，ρ表示空气的密度，P表示空气的压力，R表示空气的气体常数，T表示空气的温度。
空气的体积流量可以通过以下公式计算：V = A × v其中，V表示空气的体积流量，A表示风机盘管的截面积，v表示空气的流速。
三、空气的比热容的计算空气的比热容是指单位质量的空气在温度变化时所吸收或释放的热量。
它可以通过以下公式计算：C = Cp / M其中，C表示空气的比热容，Cp表示空气的定压比热容，M表示空气的摩尔质量。
空气的定压比热容可以通过查表或使用近似公式进行估算。
四、空气温度变化的计算空气温度变化可以通过以下公式计算：ΔT = T2 - T1其中，ΔT表示空气的温度变化，T2表示空气的出口温度，T1表示空气的入口温度。
五、其他影响因素的考虑在实际计算中，还需要考虑其他因素对风机盘管换热量的影响，例如空气的相对湿度、风机盘管的效能等。
这些因素可以通过实测或使用经验值进行估算。
六、实际应用举例假设某风机盘管的空气质量流量为1000 kg/h，空气的入口温度为20°C，出口温度为10°C，风机盘管的截面积为1 m²，空气的流速为10 m/s。
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一、铜盘管换热器相关计算条件：600kg 水 6小时升温30℃ 单位时间内换热器的放热量为q q=GC ΔT=600*4.2*10^3*30/(6*3600)= 3500 w 盘管内流速1m/s ，管内径为0.007m ，0.01m ，湍流范围：Re=10^4~1.2*10^5 物性参数：40℃饱和水参数。
黏度—653.3*10^-6 运动黏度—0.659 *10^-6 普朗特数—4.31 导热系数—63.5*10^2 w/(m. ℃)求解过程：盘管内平均水温40℃为定性温度时换热铜管的外径，分别取d1=0.014m d2=0.02m 努谢尔特准则为0.4f 8.0f f Pr 023Re .0*2.1Nu =＝1.2*0.023*21244.310.84.310.4=143.4 （d1） 0.4f8.0ff Pr 023Re.0*2.1Nu =＝1.2*0.023*30349.010.84.310.4=190.7 （d2）管内对流换热系数为l Nu h ff i λ⋅==143.4*0.635/0.014=6503.39 （d1） lNu h ff i λ⋅==190.7*0.635/0.02=6055.63 （d2） 管外对流换热系数格拉晓夫数准则为（Δt=10）23/υβtd g Gr ∆==9.8*3.86*10^-4*10*.0163/(0.659*10^-6)2=356781.6 （d1） 23/υβtd g Gr ∆==9.8*3.86*10^-4*10*.0223/(0.659*10^-6)2=927492.9（d2）其中g=9.8 N/kgβ为水的膨胀系数为386*10^-6 1/K自然对流换热均为层流换热（层流范围：Gr=10^4~5.76*10^8）25.023w wPr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅∆=να=0.525(356781.6*4.31)0.25=18.48755 （d1）25.023w wPr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅∆=να=0.525(927492.9*4.31)0.25=23.47504 （d2）其中Pr 普朗特数为4.31 对流换热系数为dNu m λα==18.48755*0.635/0.014=838.5422 （d1） dNu m λα==23.47504*0.635/0.014=677.5749 （d2）其中λ为0.635w/(m. ℃) .传热系数Uλδ++=o i h 1h 1U 1=1/6503.39+1/838.5422+1/393=0.003891 U=257.0138 （d1）λδ++=o i h 1h 1U 1=1/6055.63+1/677.5749+1/393=0.004186 U=238.9191 （d2）h i －螺旋换热器内表面传热系数 J /㎡·s ·℃ h o －螺旋换热器外表面传热系数 J /㎡·s ·℃ δ－螺旋换热器管壁厚 m δ=1m λ－管材的导热系数 J /m ·s ·℃ λ=393W/m ℃k o －分别为管外垢层热阻的倒数（当无垢层热阻时k o 为1） J /㎡·s ·℃ 自来水 k o =0.0002㎡℃/W换热器铜管长度 dq l απ70==3500/10/257.0138/3.14/0.014=27.1 （d1）A=1.53dq l απ70==3500/10/238.9191/3.14/0.022=21.2 （d2）A=1.65二、集热面积的相关计算（间接系统）条件：加热600kg 水，初始水温10℃，集热平面太阳辐照量17MJ /㎡以上，温升30℃，⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅+⋅=hx hx C L R c IN A U A U F 1A A =9.5㎡式中IN A —间接系统集热器总面积，㎡L R U F —集热器总热损系数，W/（㎡·℃）对平板集热器，L R U F 宜取4～６W/（㎡·℃） 对真空管集热器，L R U F 宜取１～２W/（㎡·℃）取1hx U —环热器传热系数，W/（㎡·℃） hx A —换热器换热面积，㎡c A —直接系统集热器总面积，㎡ )1(J f)t t (C Q A L cd T i end w w c ηη--=w Q —日均用水量，kgw C —水的定压比热容，kJ/（kg ·℃） end t —出水箱内水的设计温度，℃i t —水的初始温度，℃f —太阳保证率，%；根据系统的使用期内的太阳辐照、系统经济以用户要求等因素综合考虑后确定，宜为30%～80% 取1T J —当地集热采光面上的年平均日太阳辐照量kJ/㎡cd η—集热器的年平均集热效率；根均经验值宜为0.25～0.5 取0.6L η—出水箱和管路的热损失率；根据经验取值宜为0.20～0.30 取0.2结论：1） 换热器入口流速在1 m/s 左右2） 保证换热器内的平均温度在40℃左右 3） 换热器的入口压力不低于0.2 5MPa三、换热器计算1.传热面积TU Q A ∆=(2.1.1)A — 传热面积 ㎡ Q —传热量 J/s U —传热系数 J /㎡·s ·℃ ΔT －平均温度差 ℃2.平均温度差（考虑逆流情况）c1h2c2h1c1h2c2h1T T T T ln )T T ()T (T T -----=∆（2.2.1） 其中T c —冷流体温度 ℃ T h —热流体温度 ℃下标1为入口温度，下标2为出口温度 当c1h2c2h1T T T T --≤2时，可用算数平均值计算，即2)T T ()T (T c1h2c2h1-+-（2.2.2）3.传热系数U)A A (k 11)k 1h 1()A A (h 1U 1io i o o o i o i ++++=λδη（2.3.1）h i －螺旋换热器内表面传热系数 J /㎡·s ·℃ h o －螺旋换热器外表面传热系数 J /㎡·s ·℃ δ－螺旋换热器管壁厚 m λ－管材的导热系数 J /m ·s ·℃k i ,k o －分别为管内外垢层热阻的倒数（当无垢层热阻时k i ,k o 均为1） J /㎡·s ·℃ ηo －为肋面总效率（如果外表面为肋化，则ηo ＝1）ioA A －为换热管的外表面积与内表面积之比；4.螺旋管内表面传热系数lNu h ff i λ⋅=（2.4.1） 其中h i —管内表面传热系数 J /㎡·h ·℃f Nu —努塞尔数f λ—流体导热系数 W/m ·K换热器设计流量为：4L/min ～14L/min ，管内为湍流时实验关联式验证范围：Re f ＝104～1.2×105,Pr f ＝0.1～120，l/d ≥60; 管内径d 为特征长度。
采用迪图斯-贝尔特公式：nf 8.0ff Pr 023Re.0Nu =（2.4.2）加热流体时n ＝0.4，冷却流体时n ＝0.3 Re f －雷诺数 u ·l/ν u －流体流速 m/s l －管径 mν－流体运动黏度 ㎡/s Pr f －普朗特数 C p ·μ/λ＝ν/a螺旋管内流体在向前运动过程中连续的改变方向，因此会在横截面上引起二次环流而强化换热。
流体在螺旋管内的对流换热的计算工程上一般算出平均Nu 数后再乘以一个螺旋管修正系数c r 。
推荐：对于气体 Rd 1.771cr += 对于液体 3R d 10.31cr ⎪⎭⎫⎝⎛+=以上内容仅适用于Pr>0.6的气体或液体，d 是螺旋管的内经，R 是螺旋圈的半径管内层流时，推荐采用齐德－泰特公式来计算长为l 的管道平均Nu 数14.0w f 3/1f f d /l Re 86.1Nu ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫⎝⎛=ηη（2.4.3）此式的定性温度为流体平均温度t f （但w η按壁温计算），特长长度为管径。
实验验证范围：Re f ＝104～1.2×105,Pr f ＝0.48～16700，w f ηη＝0.0044～9.75，14.0w f3/1f d /l Re ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛ηη≥25.螺旋管外表面传热系数（自然对流换热情况）格拉晓夫数 23Tgl G r να∆=（2.5.1）螺旋管外表面传热系数lNu h λ⋅=（2.5.2） 其中h －螺旋管外表面传热系数 J /㎡·s ·K Nu －螺旋管外表面努塞尔数λ－螺旋管外流体导热系数 W/m ·K l －螺旋管外径 m努塞尔数 25.023w w Pr t g l 525.0Nu ⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅∆=να（2.5.3） 其中ρ－螺旋管外流体密度 kg/m 3 α－螺旋管外流体膨胀系数 K -1 g －重力加速度 kg/sΔt －流体和管壁间的温度差 K Pr －流体的普朗特数 C p ·ρ·ν/λ Cp －流体的比热 J/kg·K ν－流体运动黏度 ㎡/s。