1、1第四章 傳 熱4.4 兩流體間傳熱過程的計算4.4.1 熱平衡方程（熱量衡算）傳熱速率方程：傳熱速率方程：Q=KAtm2 假設換熱器絕熱良好，熱損失可以忽略不計，則在單位時間內換熱器中熱流體放出的熱量必等于冷流體吸收的熱量。對于整個換熱器，其熱量衡算式為熱平衡方程Q=qm1(H1-H2)=qm2(h2-h1) qm1, qm2: 熱冷氣流的質量流量，熱冷氣流的質量流量，kg/sH1,H2: 熱氣流進出口的比焓，熱氣流進出口的比焓，J/kgh1, h2: 冷氣流進出口的比焓，冷氣流進出口的比焓，J/kg3 若換熱器中兩流體均無相變，且流體的定壓比熱容不隨溫度變化或可取流體平均溫度下的值， 若換

2、熱器中流體有相變，例如飽和蒸氣冷凝 熱平衡方程Q=qm1cp1(T1-T2)=qm2cp2(t2-t1)Q=qm1r=qm2cp2(t2-t1)4若換熱器中流體有相變，例如飽和蒸氣冷凝，且冷凝液在低于飽和溫度下離開換熱器，熱平衡方程Q=qm1r+cp2(Ts-T2)=qm2cp2(t2-t1)冷流體冷流體T T2 2TTS S： 5第四章 傳 熱4.4 兩流體間傳熱過程的計算4.4.1 熱平衡方程4.4.2 傳熱平均溫度差6 推導平均溫度差的表達式時，對傳熱過程作以下簡化假定：傳熱為穩態操作過程；兩流體的定壓比熱容均為常量；總傳熱系數為常量；忽略熱損失。 平均溫度差71.恒溫傳熱時的平均溫度差

3、 換熱器中間壁兩側的流體均存在相變時，兩流體溫度可以分別保持不變，這種傳熱稱為恒溫傳熱。 T( - )QKS tKS T t 冷流體溫度液體沸騰 熱流體溫度 飽和蒸汽冷凝平均溫度差82.變溫傳熱時的平均溫度差（1）逆流和并流時的平均溫度差逆流并流平均溫度差9dtcqdTcqdQpmpm2211111ccqdTdQpm222ccqdtdQpm3111111)(ccqcqdQdtdQdTdQtTdpmpm1): 熱、冷流體質量流量熱、冷流體質量流量qm1和和qm2不變不變2): Cp1和和Cp2， K不變不變3): 無熱損失無熱損失 平均溫度差平均溫度差( (直線直線) )( (直線直線) )(

4、(直線直線) )平均溫度差10QttdQtd21tTttdAKdQQtttdAKtd21AttdAQttttdk02112)(1mtKAttttKAQ2121ln2121lntttttm平均溫度差平均溫度差平均溫度差112121lntttttm計算過程中通常把溫差中較大者作為計算過程中通常把溫差中較大者作為t1 ，較小者作為，較小者作為 t2。算術平均值總是大于對數平均值，但當算術平均值總是大于對數平均值，但當t1/ t2A計計 或或 Q換換 Q需要需要， 換熱器合適。換熱器合適。 442. 操作型計算操作型計算（1）已知：換熱器）已知：換熱器A， qm1、T1， qm2 、t1 求：出口求：出口T2、t2（2）已知：換熱器）已知：換熱器A， qm1、T1， T2 、t1 求：求