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第五節 傳熱單元數法60
1 y- d. E0 n% A$ o$ L5 L: s0 Z2 N6 F假設流體流量、比熱和給熱系數一定,只有顯熱變化,無冷損的情況下,有如下方程式:3 Z9 f) M W& u% W$ _
Q=Ch(Th,i-Tho)=Cc(Tc,o-Tci) (2-40)1 s6 r2 j0 k0 i" e% S2 B+ \
式中:- ^6 Z8 }) d/ _& t0 P
Q—傳熱量〔千卡/小時〕;
% M n6 a5 N @5 |0 VK-是對應于熱通道或冷通道的總傳熱系數, 〔千卡/米2·小時·℃〕;1 f2 p) L" z+ D5 I: Z
F0--是對應于熱通道或冷通道的總傳熱面積, 〔米2〕;
3 ~2 d, s/ {( f△tm——對數平均溫差。
+ T/ P% q% B& D( i! v0 `$ ACh-—熱流體水當量,〔千卡/小時·℃)
9 V a# X0 {. W9 @* i8 j6 Z" {; ~5 TCc--冷流體水當量,〔千卡/小時·℃〕。, }3 |4 r% ?4 I' C& c2 `7 L
T下標: i—表示流體進口;o——表示流體出口。
# S, W+ o0 t; h; R; n3 Q流體水當量C下標:h—表示熱流體;c——表示冷流體。
1 p3 ]( d; M- L" T, ~) _C=WCp,
- f" ~0 L/ V- Z7 }式中:
9 j: T: C1 R, O0 ~/ j. l5 rW--流體的重量流量,〔公斤/小時〕;
) q1 e* u& F( E4 U; vCp-—流體比熱,〔千卡/公斤·℃)
9 v) z- p# f$ ~1 K8 V X很明顯,同樣的傳熱量時小的流體水當量對應于大的溫度降.因為Q=KF0Δtm=CminΔtmax, j& I3 k& w" S1 J' H, [
K-是對應于熱通道或冷通道的總傳熱系數, 〔千卡/米2·小時·℃〕;
) j- t/ X- u; CF0--是對應于熱通道或冷通道的總傳熱面積, 〔米2〕;" Q$ S+ B: v K' X6 S! Q) f, Z
Δtm-對數平均溫度差, (℃),Δtm的計算見第六節
3 m# s. P4 g6 Q% ~Cmin一最小的流體水當量(即冷熱兩流體中Ch、Cc較小的一個),〔千卡/小時·℃)' z' \) X- R: T& a$ i' Q" ?' L
傳熱單元數Ntu=KF0/Cmin=Δtmax/Δtm (2-41)
$ p" p9 F! K" a- U4 c下面再引入一個無因次值,即換熱器效率用ε來表示,其值為換熱器內所利用的熱量Q與給定初始溫度下能從熱流體中獲得的最大熱量Qmax的比。當Cc<Ch時
1 D6 Z* s$ |8 {( L7 b/ {ε=(Tc,o?Tc,i)/(Th,i?Tc,i) (2-44)
& A/ D9 u! {0 H7 a' g" ?, l" f這是實際冷流體出口和進口溫差與假想的冷流體出口達到可熱流里相等時的溫差的。關鍵是實際溫差能達到多少如何求得。 W ~ ?% y7 k( ^3 r. }
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