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逆流的平均传热温差 总传热速率方程有何应用条件? 如何计算逆流和并流时的平均温度差?

2021-04-10知识7

求大神指教~从传热学角度分析~为什么在相同的流体进出口温度下~逆流平均传热温差大于顺流~

传热平均温差的计算 传热平均2113温度差Δtm的计算:5261 传热过程的数学描述—热量衡算微分式4102以并流情况为1653例,并作如下假设:(1)冷热流体的质量流量G1,G2以及比热容Cp1,Cp2是常数;(2)传热系数是常数;(3)换热器无散热损失;(4)换热面沿流动方向的导热量可以忽略不计。在前面假设的基础上,并已知冷热流体的进出口温度,现在来看图中微元换热面dA一段的传热。温差为:在固体微元面dA内,两种流体的换热量为:对于热流体和冷流体:可见,温差随换热面呈指数变化,则沿整个换热面对平均温差为:其他过程和公式与并流是完全一样的,因此,最终仍然可以得到:平均温差是换热器两端温差的对数平均值,称对数平均温差。并流逆流平均温差计算式相同,两端温差的计算方法不同。并流:逆流:或者将对数平均温差写成如下统一形式(顺流和逆流都适用):平均温差的另一种更为简单的形式是算术平均温差,即算术平均温差相当于温度呈直线变化的情况,因此,总是大于相同进出口温度下的对数平均温差,当Δtmax/Δtmin≤2时,两者的差别小于4%;当Δtmax/Δtmin≤1.7时,两者的差别小于2.3%。其他复杂布置时换热器平均温差的计算对纯逆流(逆流的平均温差最大)的对数。

为什么逆流的平均温差最大 在换热器中,传热的平均温差标志着传热量的大小,在逆流,顺流,叉流中,逆流换热器的平均温差最大,因此,在无特殊情况下,换热器多采用逆流的形式.首先应该肯定的是逆流的话传热推动力大,缩小换热面积,设备减小,投资小并可以节省加热剂或冷却剂的用量,故工业上一般采用逆流.但当一侧温度有变化,另一侧恒温(只发生相变,例如由蒸汽冷凝为饱和液体)时,逆流、并流的传热温差是一样的一台换热器的设计要考虑很多因素,而不仅仅是换热强弱,当逆流时冷热流体的最高温度均出现在换热器的同一侧,使得该处的壁温特别高时,可能对换热器产生破坏,因此对于高温换热器,往往故意设计成并流以避免这个问题的出现.

#逆流的平均传热温差

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