北京化工大学：《化工原理》课程教学资源（课件讲稿）第四章 热传（4.4）传热过程的计算

北京化工大学工原理电子课件 4.4传热过程的计算 4.4.1总传热系数和总传热速率 4.4.2热量衡算和传热速率方程间的关系 4.4.3传热平均温度差 4.4.4壁温的计算 4.4.5传热效率~传热单元数法 4.4.6传热计算示例 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 1 4.4 传热过程的计算 4.4.1 总传热系数和总传热速率 4.4.2 热量衡算和传热速率方程间的关系 4.4.3 传热平均温度差 4.4.4 壁温的计算 4.4.5 传热效率～传热单元数法 4.4.6 传热计算示例

北京化工大学化工原理电子课件 4.4.1总传热系数和总传热速率方程 1 G 21 2 dA 2口 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 2 4.4.1 总传热系数和总传热速率方程 dA t2 G1，T1 G2，t1 T2

北京化工大学工原理电子课件 冷流体 Q1 热流体对流 固体壁面一侧 Q 固体壁面一侧 热传导 另一侧 热流体 固体壁面另一侧 对流冷流体 对流导热对流 dQ= KdA(T-t 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 3 •热流体 固体壁面一侧 •固体壁面一侧 另一侧 •固体壁面另一侧 冷流体 对流 Q3 热传导 Q2 对流 Q1 dQ = KdA(T −t) tw Tw 对流 导热 对流 冷 流 体 热 流 体 t T Q

北京化工大学化工原理电子课件 (1)管外对流 dQ1=a1d41(T-7p) (2)管壁热传导 do2= dAm( b (3)管内对流 2012 对于稳定传热dg=dg=dg2=dg3 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 4 （3）管内对流 ( ) dQ1 =1 dA1 T −Tw ( ) 2 m w w dA T t b dQ = −  ( ) 3 2 2 dQ dA t t = w － （1）管外对流 （2）管壁热传导 对于稳定传热 dQ = dQ1 = dQ2 = dQ3

北京化工大学化工原理电子课件 T-T. T-t T-t dQ adA /dAm a2dA a,dA AdAm a,dA T-t dQ Kda ada ada 2 dA Kda 式中K—总传热系数,W(m2K)。 5 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 5 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 1 1 d A d A b d A T t d A t t d A b T t d A T T d Q m w m w w w       + + − = − = − = −  = 1 1 2 2 1 1 1 dA dA b KdA  dA  m  = + + 式中 K——总传热系数，W/(m2·K)。 KdA T t dQ 1 − =

北京化工大学化工原理电子课件 讨论 1.当传热面为平面时,dA=dA1=dA2=dAm K 2 2.以外表面为基准(dA=dA1): 11 b dA 1 dA, K 2 da 2 dA 2t2 6 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 6 讨论： 1．当传热面为平面时，dA=dA1=dA2=dAm 1 2 1 1 1    = + + b K 2．以外表面为基准(dA=dA1 ): 2 1 2 1 1 1 1 1 1 dA dA dA b dA K   m  = + + 2 1 2 1 1 1 1 1 1 d d d b d K A dl   m  =  = + +

北京化工大学化工原理电子课件 式中K1以换热管的外表面为基准的总传热系数 d换热管的对数平均直径 dm=(di-d2)/ 以内表面为基准: 11d2bd21 2 d a d 2 以壁表面为基准: d1元 a<2近似用平壁计算 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 7 式中 K1——以换热管的外表面为基准的总传热系数； dm——换热管的对数平均直径。 2 1 1 2 ( ) / ln d d d m = d − d 以壁表面为基准： 2 2 1 2 2 1 1 1 1    = + + d m b d d d K 1 1 2 2 1 1 1 d b d d d K m m m    = + + 以内表面为基准： 2 2 1  d d 近似用平壁计算

北京化工大学化工原理电子课件 3.1/K值的物理意义 do= kda(t-t) (T-1)总推动力 总热阻 Kda b 2 总热阻外侧的热阻壁阻内侧的热阻 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 8 3．1/K值的物理意义 总热阻 总推动力 = − = − = KdA T t dQ KdA T t 1 ( ) ( ) 总热阻 外侧的热阻 壁阻 内侧的热阻 2 1 2 1 1 1 1 1 1 d d d b d K   m  = + +

北京化工大学化工原理电子课件 总传热速率方程 Q dO=K4r-)∫c=∫kNml Q= KAAt 总传热速率方程 式中K—平均总传热系数; △t 平均温度差 1)求K平均值。 (2)热量衡算式与传热速率方程间的关系。 (3)Δt的求解。 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 9 二、总传热速率方程 dQ = KdA(T −t)   =  Q A dQ K t mdA 0 0 Q = KAt m 式中 K——平均总传热系数； tm——平均温度差。 ——总传热速率方程 （1）求K平均值。 （2）热量衡算式与传热速率方程间的关系。 （3）tm的求解

北京化工大学化工原理电子课件 三、污垢热阻 +R 6 +R2+ K d 22 式中R1、R2传热面两侧的污垢热阻,m2K/W 10 返

返回 北京化工大学化工原理电子课件 10 三、污垢热阻 2 1 2 2 1 2 1 1 1 1 1 1 d d d d R d b d R K   m  = + + + + 式中 R1、R2——传热面两侧的污垢热阻，m2·K/W