傳熱單元數(shù)法又稱熱效率-傳熱單元數(shù)法

4-4-4傳熱單元數(shù)法(又稱熱效率-傳熱單元數(shù)法,即-NTU法)一、傳熱效率實際傳熱速率和理論上可能的最大傳熱速率之比.1.定義:2.:用最大可能的流體溫度變化量來計算WCP稱為流體的熱容量流率,下標(biāo)min表示兩流體中熱容量流率較小者,并將此流體稱為最小值流體.3.熱效率表達(dá)式:若熱流體為最小值流體:若冷流體為最小值流體:可見:若能得出熱效率的值,

便可求出T2或t2.二.傳熱單元數(shù)NTU換熱器的有效長度可以表示為:L=H?倍數(shù)(H可稱為單元長度)在四條假設(shè)基礎(chǔ)上:均為長度因次,稱為傳熱單元長度.均無因次,稱為傳熱單元數(shù).其中:即:L=Hh(NTU)h

L=Hc(NTU)c三.與NTU

的關(guān)系單程并流:(圖4-22)單程逆流:(圖4-23)四.解題步驟已知:WhCPhWcCPc

KST1t1

步驟:1.判斷最小值流體4.由(或)

2.計算(NTU)min和可求出T2(或t2)

3.計算或查圖得5.由熱平衡方程可求出t2(或T2)

第五節(jié)對流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式4-5-1對流傳熱系數(shù)的影響因素1.流體的種類和物性4.流體是否發(fā)生相變2.流體的溫度5.流體流動的原因3.流體的流動狀態(tài)6.傳熱面的形狀、位置和大小對流傳熱系數(shù)無相變有相變強(qiáng)制對流自然對流管內(nèi)管外圓形直管彎管非圓形直管管束外的垂直流動管間流動蒸氣冷凝液體沸騰4-5-2對流傳熱過程的因次分析一.流體無相變時的強(qiáng)制對流過程l－傳熱設(shè)備的特征尺寸采用的因次分析方法：白金漢法無因次準(zhǔn)數(shù)的數(shù)目i=n-m=7-4=3直接寫出三個準(zhǔn)數(shù)

1

2

3準(zhǔn)數(shù)式為：

1=（

2，3）舉例1舉例2Nu:

努賽爾特準(zhǔn)數(shù)Re:

雷諾準(zhǔn)數(shù)Pr:

普蘭特準(zhǔn)數(shù)Gr:

格拉斯霍夫準(zhǔn)數(shù)二.自然對流傳熱過程對流傳熱系數(shù)無相變有相變強(qiáng)制對流自然對流管內(nèi)圓形直管彎管非圓形直管管束外的垂直流動管間流動蒸氣冷凝液體沸騰繼續(xù)管外返回直列正三角形錯列正方形錯列流動方向返回直列正三角形錯列正方形錯列流動方向流體在錯列管束外流過流體在直列管束外流過園缺擋板時,殼方流體:對流傳熱系數(shù)無相變有相變強(qiáng)制對流自然對流管內(nèi)圓形直管彎管非圓形直管管束外的垂直流動管間流動蒸氣冷凝液體沸騰強(qiáng)制湍流低粘度：n=0.3被冷卻n=0.4被加熱返回管外對流傳熱系數(shù)無相變有相變強(qiáng)制對流自然對流管內(nèi)圓形直管彎管非圓形直管管束外的垂直流動管間流動蒸氣冷凝液體沸騰繼續(xù)管外1.液膜兩側(cè)的溫差⊿t

液膜層流時,若⊿t減小,冷凝速率減小,液膜減薄;2.流體物性密度,粘度,導(dǎo)熱系數(shù),冷凝潛熱影響冷凝傳熱系數(shù);3.蒸氣的流速和方向與液流同向,↑;反向,↓;反向但速度很大,液膜被吹離壁面,急劇增大;4.蒸氣中不凝氣體的含量高,↓;

5.冷凝壁面的影響返回膜狀冷凝滴狀冷凝有利于減薄液膜厚度的因素:返回液體沸騰管內(nèi)沸騰(如蒸發(fā))大容積沸騰(如精餾塔釜)泡核沸騰膜狀沸騰不穩(wěn)定膜狀沸騰T溫度增加方向返回第五節(jié)對流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式對流傳熱系數(shù)的影響因素:1.流體的種類和物性4.流體是否發(fā)生相變2.流體的溫度5.流體流動的原因3.流體的流動狀態(tài)