换热器原理及计算PDF电子书下载

目 录 1

序 1

前言 1

主要符号表 1

第一章对流换热基础 1

§1-1传热过程概述 1

§1-2影响对流换热的因素 7

§1-3对流换热的求解途径 14

§1-4单相流体自然对流换热计算 16

一、大空间自然对流 16

二、有限空间的自然对流 20

§1-5单相流体强制对流换热计算 23

一、平壁上的对流换热 23

二、管内对流换热 24

三、环状通道内的对流换热 29

四、液态金属的对流换热 31

五、外部横掠单管和管束的对流换热 31

§1-6混合对流换热 37

§1-7对流一辐射综合换热 40

习题 56

第二章相变换热 58

§2-1凝结换热分析 58

§2-2凝结换热计算 62

一、单一饱和蒸汽的冷凝 62

二、过热蒸汽的冷却和冷凝 69

三、冷凝液的过冷 70

四、混合蒸汽的冷凝 71

五、冷凝器的设计 72

§2-3沸腾换热概述 79

一、液体汽化的方式 79

二、沸腾的类型 80

三、沸腾换热特点及应用 81

§2-4汽泡形成的过程与条件 81

一、汽泡形成的过程 82

二、汽泡形成的条件 84

§2-5池沸腾 88

一、池沸腾曲线 88

二、池沸传热计算 89

§2-6管内沸腾两相流型的换热特点及沸腾图 97

§2-7管内沸腾计算 102

一、不同换热区域的划分 102

二、换热系数的计算 105

三、临界热负荷和恶化含汽量的计算 110

四、管壁温度的计算 115

五、水平管内沸腾传热特点 117

§2-8影响沸腾换热的因素 120

习题 121

第三章换热器传热过程的强化 123

§3-1强化传热的途径 123

一、加大传热系数 124

二、加大平均温差 126

三、采用高效能传热面 128

四、评价传热强化的方法 131

§3-2单相对流换热强化的一般分析 131

一、自然对流换热强化分析 131

二、强制对流换热强化分析 133

§3-3加大扰动强化对流换热的方法 135

一、搅拌 135

二、受热面振动 138

三、流体的脉动或振动 138

四、静电场强化传热 138

五、加装折流板 139

六、粗糙壁面 141

七、添加物 144

八、旋转流动 149

§3-4添加剂强化换热 150

一、气流中加入少量固体细粒 150

二、液体中加入固体细粒 152

三、气流中喷入液滴 153

§3-5凝结换热和冷凝器的强化 154

一、不断排除不凝性气体或提高蒸汽流速 154

二、加装中间泄液装置 154

三、蒸汽喷注壁面 155

四、控制冷却介质流速或换热系数 155

五、控制冷凝负荷 155

六、珠状凝结 155

七、高效能冷凝面 156

一、合理选择参数 159

八、流体振动和电磁场作用 159

§3-6沸腾换热的强化和恶化的防止 159

二、薄膜蒸发 160

三、采用粗糙壁面一螺纹管等 160

四、添加物扰流器一麻花铁等 161

五、表面处理 162

六、添加剂 163

七、外力场作用 163

习题 164

复习思考题 164

第四章换热器的结构和特性 166

概述 166

§4-1管壳式换热器 166

二、浮头式换热器 167

三、U形管式换热器和套管式换热器 167

一、固定管板式换热器 167

§4-2翅片管和翅片管换热器 169

一、翅片管的结构 169

二翅片管的工作特性 171

三、翅片管的应用 171

四、翅片管的传热计算 172

§4-3板式换热器 191

一、基本结构 191

二、工作特点和应用场合 193

三、传热计算 193

§4-4螺旋板换热器 198

一、结构 198

二、工作特点和应用 200

三、结构设计要点 202

四、传热计算 204

一、构造和工作原理 205

§4-5板翅式换热器 205

二、工作特点 207

三、结构设计要点 208

四、传热计算和阻力计算 210

§4-6板壳式换热器 213

一、构造和工作原理 213

二、工作特点 214

三、结构设计问题 215

§4-7蓄热式换热器 216

一、结构和工作原理 216

二、回转式空气预热器的工作特性 218

三、设计计算问题 218

§4-8直接接触式换热器 228

一、工作特点和传热原理 228

二、混合式换热器的型式及应用 229

§4-9热管 234

一、热管的结构 235

二、热管工作原理和传热过程 236

三、热管的工作特点及应用 238

四、热管计算 240

§4-10特殊型式的换热器简介 244

一、多孔换热器 244

二、离心式换热器 246

三、石墨换热器 246

四、聚四氟乙稀换热器 247

五、玻璃换热器 248

六、稀有金属换热器 248

习题 249

复习思考题 250

第五章换热器设计 251

§5-1概述 251

§5-2管壳式换热器的标准和基本参数 252

§5-3操作条件的确定 253

一、流速和允许压降的选取 253

二、介质压力、温度和换热终温的决定 256

三、平均温差的决定 257

四、管程和壳程介质的确定 257

§5-4管壳式换热器的结构设计 258

一、管子设计 258

二、管板设计 261

三、管箱和管程分程 263

四、壳体、壳侧分程和折流板的设计 267

五、分流换热器的采用 274

六、进、出口管的设计 275

§5-5管壳式换热器的热补偿问题 278

一、热补偿的概念 278

二、热补偿的方式和措施 279

三、温差应力的计算 281

四、管子拉脱力的计算 284

§5-6换热器振动问题 284

一、振动的危害及起因 284

二、对付振动的措施 285

§5-7换热器的蚀损问题 286

一、蚀损的种类 286

二、金属腐蚀的原因与类型 286

三、对付腐蚀的措施 287

§5-8高温高压管壳式换热器的设计特点 288

一、型式选择 289

二、结构设计问题 290

三、材料选用 292

§5-9换热器设计中的污垢问题 292

一、污垢的影响 292

三、污垢热阻或污垢系数 293

二、污垢的种类、形成及处理方法 293

§5-10管壳式换热器的传热计算 294

一、热流量计算 294

二、传热系数和总热阻的计算 294

三、换热系数的计算 296

四、定性温度及壁面温度的计算 302

§5-11管壳式换热器压降计算 303

一、管程压降计算 303

二、壳程压降计算 304

§5-12管壳式换热器设计中的合理调整 306

一、管程流体流态的调整 306

二、壳程流体流态的调整 306

三、管、壳程换热系数的比较 306

四、管、壳程压降的比较 308

§5-13管壳式换热器的热力计算 308

一、对换热器计算的研究 308

二、换热器计算的一般程序 309

三、管壳式换热器计算示例 310

§5-14套管式换热器的设计 321

一、结构 321

二、工作特点和应用 322

三、结构设计 322

四、换热系数的计算 323

五、平均温差的计算 323

六、压降计算 324

§5-15传热单元数法 325

一、换热器效能和传热单元数 325

二、E和NTU的关系 325

三、E-NTU法和LMTD法的比较 329

习题 331

复习思考题 332

附录1常用单位制及其换算表 333

附录 333

附录2干空气的热物理性质 335

附录3烟气的热物理性质 336

附录4气体的热物理性质 336

附录5干饱和水蒸汽的热物理性质 338

附录6饱和水的热物理性质 339

附录7几种饱和液体的热物理性质 340

附录8常用固体材料的热物理性质 341

附录9指数函数和双曲函数表 342

附录10温差校正系数？ 343

附录10-1多程折流式换热器？值 343

附录10-2错（交）流式换热器？值 347

附录10-3烟道中受热面？值 349

附录11物体的黑度 352

附录11-1常用材料的黑度 352

附录11-2低温下某些材料的黑度 353

附录12-1管壳式换热器的传热系数 354

附录12估算传热系数的参考数据 354

附录12-2套管式换热器的传热系数 355

附录12-3板式换热器的传热系数 355

附录12-4螺旋板式换热器的传热系数 355

附录12-5一侧或两侧为气体的换热设备 356

附录13污垢热阻 357

附录13-1污垢层导热系数 357

附录13-2水的结垢热阻 357

附录13-3一些液体的污垢热阻 358

附录13-4气体及蒸汽的污垢热阻 358

附录13-5 概略判断结水垢的A、B、C、D数值 358

附录14壳程压降结垢影响校正系数 359

附录1 6固定管板式换热器基本参数 361

附录17浮头式换热器基本参数 363

附录18 浮头式冷凝器系列基本参数 371

附录19升温降压表 371

附录20换热器管板设计中管数计算表 372

附录21 固定管板式换热器管板图及尺寸 374

附录21-1 固定管板式换热器管板图 374

附录21-2固定管板式换热器管板尺寸 375

附录22浮头式换热器固定管板图及尺寸 377

附录22-1浮头式换热器固定管板图 377

附录22-2管径φ25的浮头式换热器固定管板尺寸 377

附录23管径φ19的浮头式换热器固定管板尺寸 379

附录15当量直径计算方法 380

附录24浮头式换热器浮动管板图及尺寸 381

附录24-1浮头式换热器浮动管板图 381

附录24-2 管径φ25的浮头式换热器浮动管板尺寸 381

附录25 管径φ19的浮头式换热器浮动管板尺寸 383

参考文献 385