第9 章 传热过程分析与换热器热计算 第一章已经讨论过传热过程和传热系数。传热过程分析求解的基本关系为传热方程式(1-11)。即： 12()ffkA tt 式中k 为传热系数(在容易与对流换热表面传热系数相混淆时，称总传热系数）。本节将对通过平壁、圆筒壁的传热系数作进一步分析。肋壁是工程技术领域中广泛用来增强换热的金属壁面，本节将详细讨论通过肋壁的传热系数计算式，并对与此相关的圆管的临界热绝缘直径问题作出相应的分析。 1 ．通过平壁的传热 通过平壁的传热在第一章已经讨论过，其传热系数可按式（1－12）计算，即： 12111khh （9－1） 由于平壁两侧的面积是相等的，因此传热系数的数值不论对哪一侧来说都是一样的。式中表面传热系数1h 和2h ，可以根据具体情况选用以前各章相应的公式来确定。这里补充说明一点：如果通过壁面的流体是含有二氧化碳、水蒸气等三原子气体的烟气，则一般既要考虑对流换热，也要计及辐射换热。例如，锅炉省煤器的烟气侧换热就属于这种情况。这时可采用复合表面传热系数代替上式中的传热系数。 2.通过圆管的传热 圆管外侧的表面积不相等，所以对内侧和外侧而言的传热系数在数值上是不同的。对管长为l 的一段圆管的传热过程来作分析。参看图 9-1，管子内半径为ir ，外半径为or （内径和外径分别为id 和od ），管壁材料的导热系数为 ，管子内、外侧的复合表面传热系数分别为ih 和oh ，内、外侧壁温分别为w it 和w ot。传热过程包括管内流体到管内侧壁面、管内侧壁面到外侧壁面、管外侧壁面到外侧流体三个环节。在稳态条件下，通过各环节的热流量 是不变的。各环节的温度差可表示如下： fiw iiitth d l ln2ow iw oidttld 图 9-1 通过圆管的传热 w ofoootthd l 三式相加可导得： 111ln2fifooiiiool ttdh ddh d （9-2） 对外侧面积而言的传热系数k 的定义式由下式表示： ofifoofifokAttk d l tt （9-3） 从以上两式的对比中可以得以管外侧面积为基准的传热系数计算式： 111ln2oooiiiokdddh ddh （9-4） 习惯上，工程计算都以管外侧面积为基准，所以式（9-4）中的k 就未加下角码“o ”从热阻的角度看，式（9-4）可以改写成： 1111ln2ooiiioodkAh Aldh A （9-5） 等式左边是对管外壁而言的传热总热阻，右边三项分别是管内、管壁、管...
