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热交换器传热机理

   热交换器传热机理
热交换器的传热是研究温度不同的两种介质之间相互进行热传递的一门学科,根据能量守恒定律,热传递也是一种能量的平衡。热平衡是传热理论的重要组成部分,主要包括从一种高温介质传递到低温介质的能量和两种介质热损失之和,即高温介质传递给低温介质的热量+高温介质的热损失量=低温及至吸收的热量+低温介质的热损失量。
       热传递过程一般分为三种方式,即传导、对流和辐射,一般换热器热传递经常是三种方式同时存在,但根据不同场合,往往是一种方式占主导,在工业中使用的换热器的传热主要是热介质通过壁冷传递给冷介质,即热介质先传递给壁,再由壁传递给冷介质,这一过程既有热对流传热又有热传导传热,这就是换热器传热的基本理论。
        换热器传热计算方法的理论根据是从热传递量化发展而来的。目前,传热计算方法通常采用柯恩法(Kern)和贝尔(Bell)两种。
柯恩法是20世纪50年代发展起来的,主要是把换热器作为一个整体处理,除了传热以外,同时将流动、温度分布、污垢及结构等问题一并在计算方法中考虑,同时还将两相流理论包括到计算方法中。
      贝尔法是60年代初期,在经过大量试验的基础上引入流路校正系数而发展起来的一种传热计算方法,是一种半分析方法,贝尔法更精确地解决了换热器壳程的传热计算。
      两种计算方法在传热计算过程中较为常用,但目前多用贝尔法进行传热计算,以后国内又发表了流路分析法,特点是可以计算出各流路条件发生变化时壳程的结构和压降的关系,从而计算出个流路之间的流量分配,使设计者能够更好地分析问题并采取相应的措施使换热器的效率更高。
      换热器的传热计算方法比较复杂,分为无相变传热、有相变传热两大类,有相变传热又分冷凝传热和沸腾传热两种,传热计算方法应根据介质的情况、结构情况选择不同的计算公式,计算出合理、经济的传热面积和压降,此时换热器的选型才是最佳的。
     空冷式换热器的传热和压降计算更为复杂,但基本方程式相同。
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