热管换热器传热平均温差
传热温差ΔT为冷、热流体温度之差。在推导传热公式时,曾假定冷、热流体温度T1、T2皆为常数,但是,在实际的换热设备中、冷,热流体的温度沿流动方向是变化的,其进、出口温度是不同的。这时,,怎样计算传热平均温度ΔT呢 ?下面讨论ΔT的计算公式。
1. 顺流换热温差
假定在换热器中,冷、热流体在间壁的两侧沿相同的方向运动(顺流)如图5-7所示。
由于传热的结果,热流体温度逐渐下降,冷流体温度逐渐升高。热流体和冷流体的入口温度分别为T'1和T'2,而出口温度为T和T2,在流动的某一距离处,热流体温度为T1,冷流体温度为T2,其进口温度差为ΔT\',出口温度差为ΔT”,在流动某一距离处的温度差为ΔT。
对顺流流动换热的温度差由下式计算
式(5-50)即为对数平均温差。在计算传热量时,应该代入这样的温差。
2. 逆流换热温差
上式是对冷、热体顺流的情况推导出来的,对于冷热流体逆流的情况,也可以用式(5-50)计算对数平均温差。这时,ΔT\'代表某一端(如温差大的一端)的温差,而ΔT“代表另一端(如温差小的一端)的温差。逆流时的温度变化如图5-8所示。
应当注意,利用式(5-50)计算对数平均温差的条件是A、K为常数,当A、K沿面积而变化,情况还要复杂得多。
(例题 5-8 )
某一换热器,热流体的温度从110℃降到60℃,而冷流体的温度从20℃升高到40℃.试计算顺流和逆流时的对数平均温差。
由计算可知,逆流时的对数平均温差要大于顺流时的数值,这对传热是有利的。因此,换热器中多采用逆流。
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