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换热器的基础方程
点击次数:1680 发布时间:2013-03-27


    在管式换热器中,壁面两侧流动的高、低温介质在进行热交换时,板式换热器两侧介质的热力参数发生变化,壁面金属的蓄热量也有所改变。


    一、假设


    为导出反映换热器内介质流动及换热情况的墓础方程,作如下的分析和假定:


    (I)用一根等效的受热管表示换热器所有的平行并联管束,其长度与管束相同,介质通流面积为并联各管之和:


    (2)壁面沿周界的内外侧均匀地吸热或放热:


    (3)因换热器的间壁很薄,因此不考虑金属壁的径向热阻(即壁的内外层之间无温差存在),而沿金属轴向的热阻假设为无限大;


    (9)介质与金属壁在径向进行换热,而不考虑轴向换热:


    (5)在同一横截面内温度分布、速度分布是均匀的,并且管内介质只沿轴向流动,


    无内部环流;


    (6)不考虑换热器向周界的散热损失。


    基于以上假设,将换热器中的介质流动及传热过程作为一维问题处理.当建立其动量、质量、能量守恒方程时,在等效受热管内取一长度为dL的流体微元体,该微元体有确定的介面(即由流体进、出口截面和管壁面构成),其横截面积为A2,管中心所处的位置高度为z,微元体内介质的流速为”压力和密度分别为p:、P,.


    二、动t守恒方程


    设在微元体上的作用力有表面力、I擦力和质至力,如图2-5所示,下面逐项加以分析。


    三、质里守恒方程(连续性方程)


    设微元体内的介质流NMI只是长度I和时间七的函数.单位时间内流人微元体的介质流量 流体介质的热力学状右参数 表征涟体介质的热力学状吝的参数有:沮度B,压力p、密度P,治九、内能“和翁,六个参数.计算时可以任念选排其中两个状态今数作为自变t,而余下的四个状态今数就是因变址。自变伦的选择根据动态特性I十算时所采取的能址。质见平衡方程的形式而定,若将肠于求得的状态参数作为自变蔽.就会给计算带来方便.不过,通常按习惯可将 B.p作为自变母,其他各状态弃数表示为

 
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