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文档简介

1、1,5-3 换热器的热计算,设计一个新的换热器，以确定所需的换热面积 设计已选定了换热面积的换热器，在非设计工况条件下，核算它传递多少热量 校核计算 performance calculation 计算 design calculation 对已有或,一 目的、所依据的方程式、方法,1 目的,2,传热方程式 热平衡方程式,2 基本方程,其中 三个,3,平均温差法 就是直接应用传热方程式和热平衡方程式进行热计算的方法 效能-传热单元数(-NTU)法,3 方法,重点掌握 掌握有关概念,4,一般给定冷热流体的水当量 和进出口温度中的三个，需要确定换热面积 A,二 设计计算和校核计算的步骤(平均温差法

2、),1 设计计算,初步选定冷热流体的流动方向及换热表面型式,5,由热平衡式求出冷热流体进出口温度中的那个未知的温度,计算所需的换热面积A,核算冷热流体的流动阻力，如过大则需要改变方案重新设计。,确定平均温差,6,一般给定换热器的结构、面积A、冷热流体的进口温度 和水当量 ，校核该换热器能否达到要求：,2 校核计算,能否把热流体冷却到给定温度,或能否把冷流体加热到给定温度,7,假定其中一个出口温度,否,8,管壳式换热器（1-2型）,9,管壳式换热器（2-4型）,10,例题 2,11,已知：,这是设计计算,求：管长,12,13,14,9-4 传热的强化和隔热保温技术,一 传热学的目的,1 传热的强

3、化,设备尺寸减小,得到有效冷却,15,液体火箭发动机燃烧室 温度高(3000-4500K); 热流密度大（最高达160MW/m2）; 推力室的冷却是一项重要的设计考虑;,16,17,基板，铝或铜,翅片,铝或铜,分段翅片,开缝翅片,整体式翅片,冷却气流,18,19,20,21,P4-M,22,23,2 传热的削弱,保温,隔热,24,二 强化传热,1 原则,强化传热应从热阻最大的环节入手,2 途径,主要集中在对流换热,25,从换热过程的物理机制来分析,无相变：,减薄边界层、增加流体的扰动,有相变,减薄液膜、形成珠状凝结,增加汽化核心数,3 对流换热的强化,26,从对流换热的实验规律来分析,无相变：

4、,提高流速,减小管径,改变物性,这一分析适用于所有单相对流换热,27,强化单相对流换热的技术手段,粗糙表面,28,扩展表面,29,扩展表面,30,扩展表面,31,扩展表面,32,Duct with longitudinal vortex generator-winglets,33,螺旋管,34,impinging jet,35,有源技术(主动技术),无源技术(被动技术),其主要手段有： 对换热介质做机械搅拌； 使换热表面振动； 使换热流体振动； 将电磁场作用于流体,36,除垢,4 对流换热的强化一般都带来流动组里的增加,相同质量流量 相同压降 相同泵功,在换热器运行过程,37,三 临界热绝缘直径,外加肋片能强化换热,增加了外表面积 增

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