传热学课程设计报告

WORD资料.可编辑传热学课程设计说明书设计题目换热器的设计及换热器的效核计算热能系 0901 班设计者 贺江哲指导教师 阴继翔2011年9月16日太原理工大学电力学院专业技术.整理分享

WORD资料.可编辑传热学课程设计一、题目类型换热器的设计及换热器的效核计算。二、任务及目的换热器的热计算：在熟练掌握符合换热器的基础上，对实际工程中广泛应用的表面式换热器进行设计或校核计算，并对换热计算的两种方法一对数平均温压法（LMDT）以及效能一传热单元数法（-NTU法）进行比较，找出各自在算法上的优缺点以及对计算结果的影响程度。掌握工程中常用的试算逼近法，逐步培养分析问题以及综合思维的能力。三、计原始资料两种流体不相混合的一次交叉流管翅式换热器一见附图，用于加热流量为3.2m3/s的一个大气压的空气，使其温度从18c升高到26℃。热水进入管道的温度为86℃。已知换热器面积为9.29m2,传热系数k=227W/（m2・K）,试计算水的出口温度计传热量。解：a）传热单元数法由空气的能量平衡计算传热量入口处空气的密度PRT=1.212301812kgm31.013105Nm2PRT=1.212301812kgm3287m2s2宝(18+273.15)K空气的质量流量为：q23.加3/s1.21230181次g/m23.879365797<g/s传热量：qm2cqm2c2t3.879365797kg''s1005J『kgK26℃-18℃=31.19010101103W由题意还不知道qm2c2是水的值还是空气的值，如果是空气，则可直接算出旧心并利用10-34水的流量，进而求出水的出口温度。如果水是qm2c2，那么查10-34图时还必须用试凑法，先假设空气是口.2c2,则q2c之3.879365797kg/s1005W/K3898.762626W/KNTUkAI2c2NTUkAI2c2227Wm2k9.29n23898.762626WK""0.540897254基于空气为qmcmin的流体，其效能为:t—2-tt—2-tmax26℃18℃86℃18℃=0.117647058专业技术.整理分享WORD资料.可编辑附图10-34附图10-34（传热学课本）查图10-34可知，我们找不到可满足上述参数的曲线，这就要改用水为的口.。.”流体进行计算：首先NTU （a）31.19010101103Wt （b）1W qmcmint t_t广t t_t广86cm68℃（c）计算时假设一组水的流量值，由式3）即可得相应的NTU之值，再由式（b）热水得温降［，从而由9）得出相应的值。应当指出，这一值是由热平衡得出的；另一方面，根据NTU,qmCmax与之间的关系，还可以从图10-34查出一个相应的值。qcmmin正确的qmcmin值应是按式（。）算出的与按图10-34查出的相等。为减少因查图而引入的不准确性，引入两侧不相混合的一次交叉流的理论分析式如下：qcexpNTU—mmi^n 1qc（d）1exp m~max （d）-^m^nqmcmaxnNTU°.22专业技术.整理分享WORD资料.可编辑对六种qmc.正值的计算结果如下表所示：♦CminqcW/KmminNTUt/℃qcmmax按式d算的按式c算得0.33333331299.5875421.62269163240.7233612420.3529411760.25974.69065652.163589018320.8239700510.4705882350.2779.75252522.704486272400.884710.5882352940.15584.81439393.60598169653.333340.9482380.7843137250.13506.83914144.16074811161.53846150.9678346650.9049773750.12467.85151514.5074771266.66666670.9761339590.980392156附机算的程序和截图：FunctionJS()DimQCmaxAsDoubleDimiAsSingleDimQCminAsDoubleDimNTUAsDoubleDimKAsIntegerDimAAsSingleDimQAsDoubleDimDtAsDoubleDimnAsDoubleDime1AsDoubleDime2AsDoubleDimtmaxAsIntegerdtmax=68'最大温差Q=31190.10101'传热量K=227'换热系数A=9.29'换热面积temp=0.3'假设初始值QCmax=3898.762626'空气当量Fori=0To1Step0.01temp=temp-0.005QCmin=QCmax*tempNTU=K*A/QCminDt=Q/QCminn=NTU”(-0.22)e1=1-Exp((Exp(-NTU*temp*n)-1)/n/temp)e2=Dt/dtmaxIfAbs(e1-e2)<0.01ThenPrint〃方法”)计算结果为：0"&e1,〃方法(。)计算结果为：0"&e2ExitFor专业技术.整理分享

WORDWORD资料.可编辑EndIfNextEndFunctionPrivateSubCommand1_Click()JSEndSubWFormi I.方法(d)计算结果为：CL97613395924方法E计算结果为：口.980羽£156部5612Cummandl由此确定水的当量:q1cl475W/K出口温度丫86℃66.6℃=19.3℃b）平均温差法由空气的能量平衡计算传热量入口处空气的密度PRT=1.212301812kg/m31.013105Nm2PRT=1.212301812kg/m3287m2s2宝(18+273.15)K空气的质量流量为:q23.2m3/s1.212301812<g/m23.879365797<g/s传热量：3.879365797kgs1005J/kgK26℃-18℃=31.19010101103.879365797kgs1005J/kgK26℃-18℃=31.19010101103W设t’20则1=0.9686f86f26181c=8.25专业技术.整理分享WORD资料.可编辑P'=PR=0.9705882R'=—0.121212121R查图得0.96maxIn- 查图得0.96maxIn- mintmax=16.3707053min1=kAt 34.52303446103W］故假设不成立另设丫19c同上述方法得P'=PR=0.985294043R'=l0.119402985R查图得0.98专业技术.整理分享

WORD资料.可编辑t-t WORD资料.可编辑maxtmin=14.12191845In maxtmin=2