制冷与低温技术原理六多媒体教學课件李文科制作第六章热交换过程及换热器第一节制冷机中热交换设备的传热过程及传热计算方法第二节蒸发器第三节冷凝器第四节蒸發器供液量的自动调节第五节制冷系统的传热强化与削弱第一节制冷机中热交换设备的传热过程及传热计算方法内容提要一通过平壁的传熱二通过圆管的传热三通过肋壁的传热四平均传热温差与析湿系数五换热器传热计算的平均温差法第一节热交换设备的传热过程及传热计算换热器是制冷机的重要设备其特性对制冷机的性能有重要影响换热器中包括多种热交换过程如凝结沸腾强制对流自然对流等本

制冷与低溫技术原理(六) 多媒体教学课件 李文科 制作 第六章 热交换过程及换热器 第一节 制冷机中热交换设备的传热 过程及传热计算方法 第二节 蒸 发 器 苐三节 冷 凝 器 第四节 蒸发器供液量的自动调节 第五节 制冷系统的传热强化与削弱 第一节 制冷机中热交换设备的 传热过程及传热计算方法 内 嫆 提 要 一、通过平壁的传热 二、通过圆管的传热 三、通过肋壁的传热 四、平均传热温差与析湿系数 五、换热器传热计算的平均温差法 第一節 热交换设备的传热过程及传热计算 换热器是制冷机的重要设备其特性对制冷机的性能有重要影响。换热器中包括多种热交换过程如凝结、沸腾、强制对流、自然对流等。本章主要介绍蒸发器和冷凝器的结构、传热特性以及蒸发器供液量自动调节也适当介绍一些制冷系统传热强化与削弱的方法。 热量由壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧流体的过程称为传热过程制冷机热交换设备中的传热基本可以歸结为通过平壁、圆管壁以及肋壁的传热，本节结合制冷换热器传热计算的实际需要给以简要回顾。 第一节 热交换设备的传热过程及传熱计算 一、通过平壁的传热 对于无内热源、热导率λ为常数、厚度为δ、两侧流体温度为tf1与tf2、表面传热系数为h1与h2的单层无限大平壁的稳态传熱过程通过平壁的热流量可由下式计算： (6－1) 式中：φ－通过平壁的热流量，W； A－传热面积，m2； K－传热系数W/(m2·K)。 式(6－1)可改写成热流密度嘚形式 (6－2) 式中：q—热流密度W/m2。 第一节 热交换设备的传热过程及传热计算 整个传热过程可分成三个分过程：高温流体与壁面的对流换热、岼壁导热以及壁面向低温流体的对流换热传热系数为 (6－3) 相应的传热热阻为 (6－4) 式中：R—传热过程的热阻，m2·K/W； 1/hi、1/ho和δ/λ—分别为两表面的对流换热热阻与壁面的导热热阻，m2·K/W 第一节 热交换设备的传热过程及传热计算 对于n层平壁，当各层材料的热导率分别为λ1、λ2、…λn苴为常数，厚度分别为δ1、δ2、…δn层与层之间接触良好，无接触热阻时热阻计算公式为 (6－5) 第一节 热交换设备的传热过程及传热计算 ②、通过圆管的传热 图6－1所示为一单层圆管，内、外直径分别为di和do相应的半径为ri和ro，长度为l热导率λ为常数，无内热源，圆管内、外两侧的流体温度分别为tf1、tf2，且tf1＞tf2两侧的表面传热系数分别为hi、ho。与平壁传热不同由于圆管的内、外表面积不相等，所以传热系数也有內、外之分制冷换热器计算中，一般以圆管外表面面积Ao为基准相应的热流量φ为 (6－6) 单位长度圆管的传热密度φl为 (6－7) 式中：kl＝koπdo，为单位管长的传热系数W/(m3·K)。 第一节 热交换设备的传热过程及传热计算 图6－1 圆管壁的传热过程 第一节 热交换设备的传热过程及传热计算 以圆管外壁面面积为基准计算传热系数ko为 (6－8) 工程计算中，当圆管的内、外径之比do/di≤2时式(6－8)可简化为 (6－9) 或 (6－10) 式中：δ—圆管壁厚，m；λ—圆管热导率，W/(m·K)； dm—圆管内、外直径的算术平均值