4－3 平均温度差 1．恒温传热：
?tm?T?t
2．变温传热：逆流或并流
?tm??t2??t1ln?t2?t1
当≤2时 ?t2??t12?tm?
3．错流和折流时的?tm 按逆流计算，加以校正，即
' ?tm???t?tm
' 式中 ?tm－—按逆流计算的对数平均温差，
??t－—温差校正系数，??t=f(P，R) ， P? 4－4 总传热系数
1.外表面为基准的总传热系数计算式为：
1K0?d0?bd0?1?Rsid0di?Rs0
t2?t1T1?t1;R?T1?T2t2?t1
?idi?dm?0 2.热面积
传热面积 S0?πd0Ln 式中：So－—换热器传热的外表面积，
L－—换热器管长， n－—换热器的管子根数。
第五节 对流传热系数关联式
5－1影响对流传热系数的因数
⑴流体物性，主要是比热容、导热系数、密度和黏度； ⑵流体的流动状态；
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⑶流动的原因是强制对流还是流体自然对流； ⑷传热面的形状、位置和大小； ⑸传热过程中有无相态变化。 5－2无相变时对流传热系数的关联式
由对流传热过程的因次分析知，与对流传热有关的准数有： 努塞尔特准数 Nu=
?l?； 雷诺准数 Re=
lu?? ；
?g?tl??232 普兰特准数 Pr=
cp??； 格拉斯霍夫准数Gr=。
对不同的传热情况，需选用不同的对流传热的关联式，注意关联式的使用条件：适用范围、定性温度、特征尺寸。 1． 流体在管内作强制对流
（1） 流体在圆管内作强制湍流 ① 低黏度流体 (??2?常温水)
Nu=0.023Re0.8Prn
流体被加热时，n=0.4；流体被冷却时，n=0.3。 应用范围Re＞10000，0.7＜Pr＜120
0.7??d??0.8ni?60,??0.023RePr?1?? 若?? didiL?????? Ret L? 特征尺寸管内径di 。
定性温度流体进、出口温度的算数平均值。 ② 高黏度流体 (??2?常温水)
???0.83??Nu?0.023RePr ????w?10.14
应用范围Re＞10000，0.7＜Pr＜16700，
Ldi＞60
特征尺寸管内径di。
定性温度除?w取壁温外，均取流体进、出口温度的算数平均值。
令
????＝?????w?0.14，为了避免试差，?u项可取近似值，液体被加热时取1.05；液体被
冷却时取0.95；气体被加热和冷却时均用1.0。
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（2）流体在圆形直管内作强制滞流
1/31/3?d?Nu?1.86RePr?i??L?1/3?????????w?0.14
应用范围Re＜2300，0.6＜Pr＜6700，?RePr??di??＞100。 L? 特征尺寸管内径di。
定性温度除?w取壁温外，均取流体进、出口温度的算数平均值。 （3）流体在弯管内作强制对流
式中 ?′－—弯管中的对流传热系数；
?－—直管中的对流传热系数；
d－—管内径；
R－—弯管的弯曲半径。
（4）流体在非圆形管中作强制对流
仍可采用圆形直管内强制对流关联式，管内径改为当量直径： 流体力学当量直径de?4?流通截面积润湿周边
传热当量直径de?4?流通截面积传热周边
在传热计算中，采用流体力学当量直径还是传热当量直径，由具体的关联式决定。 2． 流体在管外作强制对流
列管式换热器壳方流体在管间流动时，对流传热系数：
当列管式换热器装有圆缺型挡板时（缺口面积为25%的桥题解面积）
????deu0?????0.36??d???e???????0.55???1/3?Pr?????w?0.14
应用范围Re=2×～1×
特征尺寸管内径de。
定性温度除?w取壁温外，均取流体进、出口温度的算数平均值。 当量直径的计算
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4(t?2π4d0)2 管子为正方形排列de?πd0
4(32t?πd02π4d0)2 管子为正三角形排列de?
式中 t－—相邻两管之中心距；
do－—管外径。
雷诺准数中的速度需根据流过管间的最大截面积A计算，即
式中 h－—两挡板间的距离；
D－—换热器外壳直径。
5－3 流体有相变时对流传热系数 1． 蒸气在管外膜状冷凝的传热系数 （1） 饱和蒸气在垂直管或垂直板上膜状冷凝 Re＜1800 ??1.13(r?g?23?L?t2)1/4
Re＞1800 ??0.007(7?g??23)1/3Re0.4
特征尺寸取垂直管长或板的高度
定性温度蒸气冷凝潜热r取饱和温度ts下的值，其余物性取液膜平均温度
tm?(tw?ts)/2下的值。
（2） 蒸气在水平管外冷凝
第六节 辐射传热
6－1黑体、镜体、透热体和灰体的概念
１．黑体：能全部吸收辐射能的物体，其吸收率Ａ＝１。黑体又称为绝对黑体。 ２．镜体：又称绝对白体，是指能全部反射辐射能，即反射率Ｒ＝１的物体。 ３．透热体：能透过全部辐射能，即透过全部辐射能，即透过率Ｄ＝１的物体。 ４．灰体：能以相同的吸收率且部分地吸收由零到∞所有波长范围的辐射能物体。 6－2斯蒂芬－波尔茨曼定律
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１.物体的辐射能力指物体在一定温度下，单位时间内所发射的全部波长的总能量Ｅ（Ｗ／m2）。
２．黑体的辐射能力 的表达式－斯蒂芬－波尔茨曼定律：
6－3灰体的辐射能力及黑度
１．黑度：ε灰体的辐射能力E与同温度下黑体辐射能力之比。即
２．灰体的辐射能力E可由下式表达
第七节 换热器
1．各种类型的换热器的结构及特点 套管式换热器
套管式换热器是由两种大小不同的标准管连接或焊接而成的同心圆套筒，根据换热要求，可将几段套筒连接起来组成换热器。
夹套式换热器
夹套式换热器主要用于反应器的加热或冷却。夹套安装在容器外部，通常用钢或铸铁制成，可以焊在器壁上或者用螺钉固定在反应器的法兰盘或者器盖上。在用蒸气进行加热时，蒸气由上部连接管进入夹壁，冷凝水由下部连接管流出。在进行冷却时，则冷却水由下部进入，而由上部流出。
板式换热器
主要由一组长方形的薄金属板平行排列、夹紧组装于支架上而构成。两相邻板片的边缘衬有垫片，压紧后可达到密封的目的，且可用垫片的厚度调节两板间流体通道的大小。每块板的四个角上，各开一个圆孔，其中有两个圆孔和板面上的流道相通，另外两个圆孔则不相通，它们的位置在相邻板上是错开的，以分别形成两流体的通道。冷、热流体交替地在板片两侧流过，通过金属板片进行换热。
翅片式换热器
翅片换热器的构造特点是在管子表面上有径向或轴向翅片。管外装置翅片，既可扩大传热面积，又可增加流体的湍动，从而提高换热器的传热效果。
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