翅片管换热器基础资料

。第5讲热物理参数和单位演讲者：哈尔滨工业大学刘积福教授第四讲介绍了与翅片管相关的计算公式，其中包括流体的物理参数，如密度、粘度、热导率等。被应用了许多次。每种流体都有自己独特的物理参数，就像生物科学中的“基因”，这些物理参数构成了流体本身不同于其他流体的特征。例如，众所周知，空气和水的物理性质完全不同。就密度而言，常温下水的密度为1000千克/立方米。空气密度仅为1.2千克/立方米。与热相关的热物理性质称为热物理性质。由于流体的热物理性质对传热和阻力有很大的影响，是计算和设计中不可缺少的数据，本讲座将介绍几种常用流体的热物理参数。需要指出的是，几乎所有的物理参数都是通过大量详细的实验获得的，相关的专著可供选择。表1空气、烟气、水和蒸汽的热物理性质。考虑到翅片管换热器的应用特点，管外翅片侧主要与空气或烟气接触，而管内流动主要是水和蒸汽，偶尔还有其他流体，如制冷剂等。因此，下面给出的热物性表基本能满足翅片管换热器的计算要求。参见下面的相关附录。附录8干燥空气的热物理特性附录9大气压力下烟气的热物理特性附录10饱和水的热物理性质附录11干燥饱和蒸汽的热物理特性附录13几种饱和液体的热物理性质上表适用于1个大气压(100000帕)下的空气。对于在管道中流动的空气，在鼓风机或引风机的作用下，压力可能上下波动，但波动范围一般不超过1个大气压的1%，因此上表仍然适用。几种常见单元的描述(1)力的单位。从中学物理，我们知道力=质量加速度。对于质量为1千克的物体，当加速度为1米/秒2时，它形成力的单位：牛顿(n)。因此，1牛顿=1千克1米/秒2=1千克1米/秒2。(2)压力或压力单位为帕：因为压力=力/面积，即每单位面积的力，1帕=1牛顿/1平方米=1千克/(米2)。)。应该记住，1个大气压=100000帕=105帕。=0.1 MPa(兆帕)(3)功、能和热的单位。从高中物理开始，功=力的距离，单位是焦耳(j)，1焦耳=1牛顿1米=1千克平方米/秒2。应该记住，热是一种能量，它的单位也是焦耳(j)，或千焦(KJ)(4)功率单位。单位时间内完成的功称为功率，其单位称为瓦特(W)。1瓦=1焦耳/秒，或1千瓦=1千焦/秒(5)目前，在工程中，千卡或大卡通常被用作热量测量的单位。1千卡的物理含义是：1千克水的温度上升1度或下降1度时吸收或释放的热量。这个工程单位逐渐被国际单位KJ所取代。两者之间的转换关系是：1千焦=0.2388千卡或1千卡=4.1868千焦1千瓦。=1 KJ /s=0.2388 Kcal /s=860 Kcal /h例如，有一台热负荷为1200000千卡/小时的锅炉，其相应的千瓦数为：1200000/860=1395千瓦2700千瓦=1.4兆瓦(1兆瓦=106瓦)。3物理属性表的应用示例：对于那些没有学习过相关专业课程的人来说，很难掌握每一种物理性质的含义并正确应用。他们只能一步步熟悉它。现在，让我们用几个小例子来练习：(1)有一个热风炉。200时热风的体积流量为40000 m3/h，试着将其转化为质量流量kg/h从上述空气物理性质表中可以看出，200时的空气密度=0.746 kg/m3，空气质量流量为：g=40000 m3/h 0.746kg/m3=29840kg/h=8.29kg/s。上述质量流速进一步转化为0下的体积流速，即标准立方米/小时(Nm3/h)。由上表可知，如果0时的空气密度为=1.293 kg/m3，则标准条件下的体积流量为：v=29840kg/h 1.293kg/m3=23078 Nm3/h。请记住，在流体流动和热交换过程中，质量流率(kg/h)或标准体积流率(Nm3/h)保持不变，并且不随温度变化。(2)在物性表中，有一个与热量计算相关的物理量比热Cp，KJ/(kg)。)。它的物理意义可以从单位表达式中得知：当一公斤质量物体的温度在1变化时，物体所含热能的变化(KJ)。一公斤800的高温烟气含有多少热能？根据烟气物性表，800时“的比热Cp为1.264 kJ/(kg)，则1kg烟气所含热能为：800 1.264 kJ/(kg)=1011.2 kJ/kg。如果烟气通过换热器后温度降至200，1千克烟气中包含的热能是多少？首先，烟气在200时的比热Cp为1.097 kJ/(kg)，然后1kg烟气的热能为：200 1.097 kJ/(kg)=219.7 kJ/kg。(3)在饱和水的热物理性质表中，应注意饱和温度(t)和饱和压力(PA)之间的对应关系。所谓饱和状态是指相对平衡状态，其中在只有水和水蒸汽共存的封闭容器中，在相应的饱和温度和饱和压力下，从液体到蒸汽的分子数等于从蒸汽到液体的分子数。产生0.6兆帕饱和蒸汽的锅炉的出口温度是多少？根据蒸汽热物性表，0.6兆帕对应的蒸汽温度约为158。(4)在饱和水和饱和蒸汽的热物理性质表中，还应注意两个焓值：饱和水的焓H和饱和蒸汽的焓H，单位为千焦/千克。物理意义是一千克介质所含的热能，热能的计算起点是0。例如，水在100时的焓=419.1千焦/千克，而水蒸汽在100时的焓，=2675.7千焦/千克，两者之差是2675.7-419.1=2256.6千焦/千克=r。这里，R称为汽化潜热，是蒸汽热物理性质表中的另一个重要物理量。好了，讲座到此结束。物理性质