化学工程基础：第三章 传热

1、第三章 传热了解热传导、热对流和热辐射的基本概念；掌握导热、对流换热的基本规律及计算方法；熟悉各种热交换设备的结构和特点；掌握稳定综合传热过程的计算；本章重点和难点热的传递是由于系统内或物体内温度不同而引起的，温差的存在是实现传热的前提条件或者说是推动力。第一节 概述一、化工对传热过程有两方面的要求：（1）强化传热过程：加热或冷却物料，希望以高传热速率来进行热量传递，使物料达到指定温度或回收热量。（2）削弱传热过程：如对高低温设备或管道进行保温，以减少热损失。二、传热的基本方式热传导(conduction);对流(convection);辐射(radiation)。根据传热机理不同，传热的基本

2、方式有三种：物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导。金属固体：导热靠自由电子运动非金属固体和大多数液体：靠晶格结构的振动，即分子、原子在其平衡位置附近的振动气体：靠分子的无规则运动真空中没有微观粒子的运动，所以不导热1.热传导（又称导热）强制对流： 因泵（或风机）或搅拌等外力所导致的对流称为强制对流。 在同一流体中有可能同时发生自然对流和强制对流。热对流的两种方式：自然对流： 由于流体各处的温度不同而引起的密度差异，致使流体产生相对位移，这种对流称为自然对流。2.热对流流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程称为热对流。 热对流仅

3、发生在流体中。3、热辐射将热能以电磁波的形式在空间传递，称为热辐射。所有物体都能将热以电磁波的形式发射出去，而不需要任何介质。 任何物体只要在绝对零度以上都能发射辐射能，同时也不断吸收来自其他物体的辐射能。但是只有在物体温度较高的时候，热辐射才能成为主要的传热形式。温度场：某一瞬间空间中各点的温度分布，称为温度场。式中：T 温度； x, y, z 空间坐标； 时间。 物体的温度分布是空间坐标和时间的函数，即 T = f (x，y，z，) (3-1) 3.2 热传导1 温度场和温度梯度 xdSQT+TTT-TT/x图 温度梯度温度梯度:温度随距离的变化率以沿与等温面垂直的方向为最大，这一最大变化

4、率的极限值为温度梯度 温度梯度是向量，其方向垂直于等温面，并以温度增加的方向为正。等温面：温度场中同一时刻相同温度各点组成的面。特点： 温度处处相等；沿等温面无热量传递；等温面不能相交；沿和等温面相交的任何方向，因温度发生变化则有热量的传递 一维温度场：若温度场中温度只沿着一个坐标方向变化。 一维温度场的温度分布表达式为： T = f (x,) (3-1a) 不稳定温度场：温度场内如果各点温度随时间而改变。稳定温度场：温度不随时间而改变。 对于一维温度场，等温面x及(x+x)的温度分别为T(x,)及T(x+x,)，则两等温面之间的平均温度变化率为： 稳态与非稳态传热稳态传热：传热系统中传热速率

5、、热通量及温度等有关物理量分布规律不随时间而变，仅为位置的函数。连续生产过程的传热多为稳态传热。非稳态传热：传热系统中传热速率、热通量及温度有关物理量分布规律不仅要随位置而变，也是时间的函数。 傅立叶定律：单位时间内传导的热量与温度梯度及垂直于热流方向的截面积成正比，即式中 Q单位时间传导的热量，简称热流量，w A导热面积，即垂直于热流方向的表面积，m2 导热系数，单位w/m.k。式中的负号指热流方向和温度梯度方向相反。 2 傅立叶定律热传导的基本定律（3-2）如果用单位面积的热流量即热流密度来表示，也可写成下式 对一维稳态(定常态)热传导，传热面积和热流量均为常量 （3-3）物理意义:单位时

6、间内，单位温度梯度经单位导热面积所传递的热量导热系数表征物质导热能力的大小，是物质的物理性质之一，其值与物质的组成、结构、密度、温度及压强有关，由实验测得。越大，导热性能越好一般金属（固体）的导热系数非金属（固体）液体气体导热系数的定义式:导热系数气体的导热系数一般随分子量减小或温度增加而增加，几乎与压力无关；液体居中，一般随温度升高而减小。多数固体与温度的关系 =a+bT a,b为经验常数。 对大多数金属材料，其b值为负值；对非金属材料则为正值。bT1T2QTT1T2obx材质均匀，导热系数不随温度变化，视为常数；温度只沿着垂直于壁面的x轴方向变化，故等温面皆为垂直于x轴的平行平面。侧面的温

7、度T1及T2恒定。二、平壁的稳定热传导1 单层平壁的热传导根据傅立叶定律，对于上述一维定态热传导 分离积分变量后积分，积分边界条件：当x=0时，T= T1；x=b时，T= T2，式中T=T1-T2为导热的推动力，而R=b/A 则为导热的热阻。 （3-4）通过面积A的热流量：Qb1b2b3xTT1T2T3T4假定各层壁的厚度分别为b1，b2，b3，各层材质均匀，导热系数分别为1，2，3，皆视为常数；层与层之间接触良好，相互接触的表面上温度相等，各等温面亦皆为垂直于x轴的平行平面。壁的面积为A。2 多层平壁的稳定热传导 第一层 第三层第二层对于稳定导热过程，穿过各层的热流量必相等：Q1=Q2=Q3

8、=Q由此可见，热阻大的保温层，其温差也大同理，对具有n层的平壁，穿过各层热量的一般公式为式中i为n层平壁的壁层序号。 根据数学叠加定律（3-5）例3-1： 某冷库外壁内、外层砖壁厚均为12cm，中间夹层厚10cm，填以绝缘材料。砖墙的热导率为0.70w/mk，绝缘材料的热导率为0.04w/mk，墙外表面温度为10 ，内表面为-5 ，试计算进入冷库的热流密度及绝缘材料与砖墙的两接触面上的温度。按温度差分配计算T2、T3解： 根据题意，已知T1=10 ，T4=-5 ，b1=b3=0.12m，b2=0.10m，1= 3= 0.70w/mk， 2= 0.04w/mk。按热流密度公式计算q：例3-2 平

9、壁炉的炉壁由厚120mm的耐火砖和厚240mm的普通砖砌成。测得炉壁内、外温度分别为800和120。为减少热损失，又在炉壁外加一石棉保温层，其厚60mm，导热系数为0.2 Wm-1-1，之后测得三种材质界面温度依次为800、680、410和60。(1)求耐火砖和普通砖的导热系数。(2)问加石棉后热损失减少多少？解：定常传热，在传热路径上，热流量处处相等； 任两层接触面同一个温度，说明接触良好，无接触热阻 加石棉前的热损失 同理 QT2T1r1rr2drL设圆筒的内半径为r1，内壁温度为T1，外半径为r2，外壁温度为T2。温度只沿半径方向变化，等温面为同心圆柱面。圆筒壁与平壁不同点是其面随半径而

10、变化。在半径r处取一厚度为dr的薄层，若圆筒的长度为L，则半径为r处的传热面积为A=2rL。三、圆筒壁的稳定热传导1 单层圆筒壁的稳定热传导将上式分离变量积分并整理得 根据傅立叶定律，对此薄圆筒层可写出传导的热量为（3-6）r1r2r3r4T1T2T3T4假定各层壁厚分别为b1= r2- r1，b2=r3- r2，b3=r4- r3；各层材料的导热系数1，2，3皆视为常数；层与层之间接触良好，相互接触的表面温度相等，各等温面皆为同心圆柱面。2 多层圆筒壁的稳定热传导 同理，对于n层圆筒壁，穿过各层热量的一般公式为（3-7） 对稳定导热过程，单位时间内由多层壁所传导的热量，即为经过各单层壁所传导

11、的热量，各层温度差之和等于总温度差。多层圆筒壁的热传导计算，参照多层平壁，可得例3-3 在一603.5mm的钢管外层包有两层绝热材料，里层为40mm的氧化镁粉，平均导热系数=0.07W/m，外层为20mm的石棉层，其平均导热系数=0.15W/m。现用热电偶测得管内壁温度为500，最外层表面温度为80，管壁的导热系数=45W/m。试求每米管长的热损失及两保温层界面的温度。 t3r1r3t1r4t4t2r2解：每米管长的热损失此处，r1=0.053/2=0.0265m r2=0.0265+0.0035=0.03m r3=0.03+0.04=0.07m r4=0.07+0.02=0.09m保温层界面

12、温度T3解得 T3=131.2 例3-4 外径为100mm的蒸汽管外包有一层厚50mm，=0.06Wm-1-1的绝热材料，问再包多厚的石棉层（= 0.1Wm-1-1），才能使保温层内、外温度分别为170和30时，热损失不大于60 Wm-1。 r3 = 0.136m = 136mm 石棉层厚=r3-r2=136-100 =36mm例3-5 蒸汽管道1044mm外包扎有两层隔热材料，内层为保温砖(1=0.15W/m.k)，外层为建筑砖(2=0.69W/m.k) ，设两隔热层之厚度均为50mm，且管壁热阻可忽略。若将两层材料互换位置，而其它条件不变，试问每米管长的热损失的改变为多少？说明在本题条件下

13、，哪种材料包扎在内层较为合适。若为平壁，隔热材料互换对热损失有影响吗？对流传热：是在流体流动进程中发生的热量传递现象，它是依靠流体质点的移动进行热量传递的，与流体的流动情况密切相关。 3.3 对流传热一、对流传热的基本概念流体运动包含：由温差引起的自然对流； 由送机械造成的强制对流；这些对流都有层流与湍流之分。对流给热：工程上把流体与固体壁面之间的传热叫对流给热。不同区域的传热特性：湍流主体对流传热温度分布均匀层流底层（热阻主要集中在此层）热传导温度梯度大壁面热传导(导热系数较流体大)有温度梯度研究表明：对流传热与流体的性质、流动情况、壁面几何特征及流体相对于壁面的流动方向有关温度距离TTwt

14、wt热流体冷流体传热壁面湍流主体湍流主体传热壁面层流底层层流底层传热方向对流传热示意图简化处理：流体的全部温度差集中在厚度为t的有效膜内，复杂的对流传热过程简化为有效膜内的热传导过程。即厚度为t的静止流体膜所具有的热阻=对流传热过程的热阻但有效膜厚度t难以测定，故以代替/t ，把影响对流传热的各种因素都归结到传热膜系数中。二、对流传热速率Q= A（T-Tw）= A（tw-t）牛顿冷却定律式中 Q对流传热速率，W； A传热面积，m2 T对流传热温度差， T= T-TW或T= tW-t，； T热流体平均温度，； TW与热流体接触的壁面温度，； t冷流体的平均温度，； tW与冷流体接触的壁面温度，；

15、 对流传热系数，W/m2K（或W/m2）。 根据热传导方程可给出对流传热的基本关系 与不同，它不是物性数值大致范围空气中自然对流 110空气中强制对流 10250油的强制对流 501500水的强制对流 25010000水蒸气冷凝 500015000水沸腾 150450001 流体的状态：液体、气体、蒸汽及在传热过程中是否有相变。有相变时对流传热系数比无相变化时大的多； 2 流体的物理性质：影响较大的物性如密度、比热cp、导热系数、粘度等；3 流体的运动状况：层流、过渡流或湍流；4 流体对流的状况：自然对流，强制对流；5 传热表面的形状、位置及大小：如管、板、管束、管径、管长、管子排列方式、垂直

16、放置或水平放置等。 三、 影响对流传热系数的主要因素无相变时，影响对流传热系数的主要因素可用下式表示：八个物理量涉及四个基本因次：质量M，长度L，时间T，温度。通过因次分析可得，在无相变时，准数关系式为：即四、对流传热中的因次分析流体因温差引起密度变化所受的浮升力准数符号及意义准数名称符号意义努塞尔特准数Nu=l/ 表示对流传热系数的准数雷诺准数Re=lu/ 确定流动状态的准数普兰特准数Pr=cp/ 表示物性影响的准数格拉斯霍夫准数Gr=gtl32/2 表示自然对流影响的准数流体作自然对流时，Re的影响可以忽略， Nu=f(Pr, Gr)强制对流时，Gr的影响可以忽略，Nu=f(Re, Pr)

17、Nu=0.023Re0.8Prn 式中n值视热流方向而定，当流体被加热时，n=0.4，被冷却时，n=0.3。流体无相变时对流传热系数关联式1 流体在圆形直管内强制对流时的对流传热系数1.1 圆形直管内强制湍流时的对流传热系数1.1.1 低粘度流体 (10000，0.7Pr50。若L/di10000，0.7Pr50。特性尺寸 取管内径定性温度 除w取壁温外，均为流体进、出口温度的算 术平均值。当液体被加热时（/w）0.14=1.05当液体被冷却时（/w）0.14=0.95 对于气体，不论加热或冷却皆取1。1.1.2 高粘度流体 (2水) 准数关联式是一种经验公式，在利用关联式求对流传热系数时，不

18、能超出实验条件范围。在应用关联式时应注意以下几点：1、应用范围2、特性尺寸 无因次准数Nu、Re等中所包含的传热面尺寸称为特征尺寸。通常是选取对流体流动和传热发生主要影响的尺寸作为特征尺寸。3、定性温度 确定准数中流体物理特性参数的温度称为定性温度。一般定性温度有三种取法：进、出口流体的平均温度，壁面平均温度，流体和壁面的平均温度（膜温）。4、准数是一个无因次数群，其中涉及到的物理量必须用统一的单位制度。例3-6有一列管换热器，由60根25mm2.5mm的钢管组成，水在钢管内的流速为1m/s，冷水进口温度为20 ，出口温度为46 ，管长2m，试求：水的传热膜系数和管内壁面的平均温度；若将总管数

19、改为50根，管长为2.4m，(总传热系数不变)，冷却水量不变，求此时的传热膜系数。 流体在圆形直管内作强制滞流时，应考虑自然对流及热流方向对对流传热系数的影响。当自然对流的影响比较小且可被忽略时，按下式计算： Nu=1.86Re1/3Pr1/3（di/L）1/3（/w）0.14 应用范围： Re2300，0.6Pr6700，Gr100。 特性尺寸：取管内径di 定性温度： 除w取壁温外，均为流体进、出口温度的算术平均值。1.2 流体在圆形直管内作强制滞流在过渡流（Re在230010000之间）时，因湍流不充分，层流内层较厚，热阻大，偏小,对流传热系数可先用湍流时的计算公式计算，根据所得的值再乘

20、以校正系数f，即可得到过渡流下的对流传热系数。1.3 流体在圆形直管内作过渡流 流体在弯管内流动时，由于受离心力的作用，增大了流体的湍动程度，使对流传热系数较直管内大。式中 弯管中的对流传热系数，w/（m2 ） 直管中的对流传热系数，w/（m2 ） R 弯管轴的弯曲半径，m1.4 流体在弯管内作强制对流例3-7：一套管换热器，套管为893.5mm钢管，内管为252.5mm钢管。环隙中为p=100kPa的饱和水蒸气冷凝，冷却水在内管中流过，进口温度为15，出口为35。冷却水流速为0.4m/s，试求管壁对水的对流传热系数。 解：此题为水在圆形直管内流动 定性温度 t=（15+35）/2=25 查2

21、5时水的物性数据（见附录）如下 ：Cp=4.179103J/kg =0.608W/m =90.2710-3Ns/m2 =997kg/m3 Re=du/=(0.020.4 997)/(90.27 10-5）=8836 Re在230010000之间，为过渡流区 Pr=cp/=(4.179 103 90.27 10-5)/60.8 10-2 =6.2a可按低粘度式 Nu=0.023Re0.8Prn 进行计算,水被加热, n=0.4。校正系数 f 采用上述各关联式计算，将管内径改为当量直径de即可。当量直径按下式计算具体采用何种当量直径，根据所选用的关联式中的规定而定。或1.5 流体在非圆形管内强制对

22、流在错列管束外流过时 Nu=0.33Re0.6Pr0.33在直列管束外流过时 Nu=0.26Re0.6Pr0.33应用范围： Re3000定性温度：流体进、出口温度的平均值。定性尺寸：管外径，流速取每排管子中最狭窄通道处的流速。管排数为10，若不为10时，计算结果应校正。2 流体在管外强制对流2.1 流体在管束外强制垂直流动 换热器内装有圆缺形挡板（缺口面积为25%的壳体内截面积）时，壳方流体的对流传热系数的关联式为：（1）多诺呼法 Nu=0.23Re0.6Pr1/3（/w）0.14应用范围: Re=(23)104 特性尺寸: 取管外径，流速取每排管子中最狭窄通道处的流速。 定性温度: 除w取

23、壁温外，均为流体进、出口温度的算术平均值。2.2 流体在换热器的管间流动（2）凯恩法 Nu=0.36Re0.55Pr1/3（/w）0.14注：若换热器的管间无挡板，管外流体沿管束平行流动，则仍用管内强制对流的公式计算，只须将公式中的管内径改为管间的当量直径。 应用范围: Re=21031 105 特性尺寸: 取当量直径，管子排列不同，计算公式也不同。 定性温度: 除w取壁温外，均为流体进、出口温度的算术平均值。本部分内容自学1.了解热射线、热辐射的基本概念2、了解吸收率 A，反射率 R 和透过率 D 及其相互关系3.了解黑体、白体、透体、灰体和黑度的基本概念4.了解斯蒂芬波尔茨曼（Stephe

24、n-Boltzman ）定律5.熟悉实际物体间的辐射传热 3.4 热辐射换热器的分类：按用途分：加热器、冷却器、蒸发器、再沸器、冷凝器等按传热方式分：间壁式、混合式按换热器结构和传热面形式对间壁式换热器分类：管式和板式两类。前者包括蛇管式、套管式、列管式、翅片管式等，后者包括板式、螺旋板式、夹套式等3.5 换热器t1t2T1T2结构：两种直径不同的标准管组成同心套管，内管可用U形管连接，而外管之间也由管子连接。一种流体在内管内流动，而另一种流体在内外管间的环隙中流动，两种流体通过内管的管壁传热，即传热面为内管壁的表面积。一、间壁式换热器1、套管式换热器 注意：适当选择两个管径，以使内管与环隙间

25、的流体呈湍流状态，使具有较高的总传热系数，同时也减少垢层的形成。缺点：单位传热面的金属消耗量很大，占地较大，故一般适用于流量不大、所需传热面亦不大及高压的场合。 优点：结构简单、能耐高压、制造方便、应用灵便、传热面易于增减。蛇管式换热器可分为沉浸式和喷淋式两种。 沉浸式蛇管换热器 （见P94图3-14） 蛇管多以金属管子弯绕而成，或制成适应容器需要的形状，沉浸在容器中，两种流体分别在管内、外进行换热。优点：结构简单、便于制造、便于防腐、且能承受高压。缺点：管外液体的对流传热系数较小，从而总传热系数亦小，如增设搅拌装置，则可提高传热效果。 2 蛇管式换热器 喷淋蛇管式换热器 冷水由最上面管子的喷

26、淋装置中淋下，沿管表面下流，而被冷却的流体自最下面管子流入，由最上面管子中流出，与外面的冷流体进行热交换，所以传热效果较沉浸式为好。与沉浸式相比，该换热器便于检修和清洗。其缺点是占地较大，水滴溅洒到周围环境，且喷淋不易均匀。 结构：壳体、管束、管板（又称花板）、封头（端盖）等。管程：流体在管内流动，其行程称为管程；换热器内通过管内的流体每通过一次管束称为一个管程；管程数多有利于提高管程流体的流速和对流传热系数，但能量损失增加，传热温度差小，程数以2、4、6程多见。 在管外装有折流板（或挡板）可以提高壳程流体的流速，以保持较高的传热系数，折流板形式常用的有弓形和盘环形两种。折流板同时起中间支架作

27、用。3 列管式换热器壳程：流体在管外流动，其行程称为壳程。 板式换热器是以板壁为换热壁的换热器，常见的有平板式、螺旋板式、旋转刮板式以及夹套式换热器。(1) 平板式换热器板片被压制成槽形或波纹形的目的：增强刚度，不致受压变形；增强液体的湍动程度，增大传热面积，亦利于流体的均匀分布。 4 板式换热器优点：总传热系数高，污垢热阻亦较小；结构紧凑，单位体积设备提供的传热面积大；操作灵活性大，可以根据需要调节板片数目以增减传热面积或以调节流道的办法，适应冷、热流体流量和温度变化的要求加工制造容易、检修清洗方便、热损失小。 缺点：允许操作压力较低，最高不超过1961kPa，否则容易渗漏；操作温度不能太高

28、，因受垫片耐热性能的限制；处理量不大，因板间距小，流道截面较小，流速亦不能过大 (2) 螺旋板式换热器 由两张平行的薄钢卷制而成，两板之间焊有定距柱以保持两板间距和增加螺旋板的刚度。优点：结构紧凑，单位体积提供的传热面积大，总传热系数较大，传热效率高，不易堵塞。缺点：操作压力和温度不能太高，流体阻力大，不易检修 夹套要装在容器外部，在夹套和器壁间形成密闭的空间，成为一种流体的通道。使用注意事项： 该换热器结构简单，主要用于反应器的加热或冷却。适于传热量不大的场合，为提高传热性能，可在容器内安装搅拌器，使器内液体作强制对流。当用蒸汽进行加热时，蒸汽由上部接管进入夹套，冷凝水由下部接管中排出。用于

29、冷却时，则冷却水由下部进入，由上部流出。由于夹套内部清洗困难，故一般用不易产生垢层的水蒸汽、冷却水等作为载热体。 5 夹套式换热器 3.6 稳定传热的计算传热计算主要有两种类型： 设计计算 根据生产要求的热负荷确定换热器的传热面积。 校核计算 计算给定换热器的传热量、流体的温度或流量。解决这些问题，主要依靠两个基本关系。 热量衡算根据能量守恒，若忽略操作过程中的热量损失，则Q热=Q冷， 由这个关系式可以算得载热体的用量。(2)传热速率方程对间壁式换热器作能量恒算，在忽略热损失的情况下有上式即为换热器的热量恒算式。式中 Q换热器的热负荷，kJ/h或w qm流体的质量流量，kg/h H单位质量流体

30、的焓，kJ/kg 下标c、h分别表示冷流体和热流体，下标1和2表示换热器的进口和出口。Q=qmh (Hh1-Hh2)=qmc (Hc2-Hc1)一、热量恒算 若换热器中两流体无相变时，且认为流体的比热不随温度而变，则有式中 cp流体的平均比热，kJ/（kg ） t冷流体的温度， T热流体的温度， Q=qmhcph(T1-T2)=qmccpc(t2-t1)若换热器中的热流体有相变，如饱和蒸汽冷凝时，则有 当冷凝液的温度低于饱和温度时，则有 式中 qmh饱和蒸汽（热流体）的冷凝速率，kg/h r饱和蒸汽的冷凝潜热，kJ/kgQ=qmhr=qmccpc(t2-t1)注：上式应用条件是冷凝液在饱和温度

31、下离开换热器。Q=qmhr+cph(T1-T2)=qmccpc(t2-t1)式中 cph冷凝液的比热， kJ/（kg ） Ts冷凝液的饱和温度， 间壁式传热过程对于管式换热器，热量传递过程包括三个步骤二、总传热速率方程1.热流体以对流方式将热量传给与之接触的一侧壁面2. 间壁热传导将热量传给与冷流体接触的一侧壁面3.冷侧壁面以对流形式将热量传给冷流体 对于稳态传热其传热过程的热流量：由热流体传给壁面 Q1=i(T-Tw)Ai由壁面传给冷流体 Q3=o(tw-t)Ao通过壁面的热传导 Q2=(/b)(Tw-tw)Am由上式可得稳态传热：Q1=Q2=Q3=Q1 总传热速率微分方程仿对流传热速率方程

32、，通过换热器中任一微元面积dA的间壁两侧流体的传热速率方程为 dQ=K(T-t)dA=KtdA式中 K局部总传热系数， w/（m2 ） T换热器的任一截面上热流体的平均温度， t换热器的任一截面上冷流体的平均温度， 上式称为总传热速率方程。定常态：Q=KAtm对于平壁或薄壁，Ai=Ao=Am=A当间壁为多层复合平壁时2. 总传热系数的计算式对于圆筒壁，传热面积不等，传热系数的形式随所选基准面不同而不同，工程上通常以外壁面积作为基准面或圆管平均直径用热阻形式表示 在计算总传热系数K时，污垢的传热系数小，污垢热阻一般不能忽视，若管壁内、外侧表面上的热阻分别为Rsi及Rso时，则有当传热面为平壁或薄

33、管壁时，di、do、dm近似相等，则有污垢热阻当管壁热阻和污垢热阻可忽略时，则可简化为若o i，则有总热阻是由热阻大的那一侧的对流传热所控制，即当两个对流传热系数相差大时，欲提高K值，关键在于提高对流传热系数较小一侧的。若两侧的相差不大时，则必须同时提高两侧的，才能提高K值。若污垢热阻为控制因素，则必须设法减慢污垢形成速率或及时清除污垢。由上可知： 两种流体进行热交换时，在沿传热壁面的不同位置上，在任何时间两种流体的温度皆不变化，这种传热称为稳定的恒温传热。如蒸发器中，饱和蒸汽和沸腾液体间的传热。 tm=T-t式中 T热流体的温度； t冷流体的温度。 3、传热平均温度差的计算 按照参与热交换的

34、两种流体在沿着换热器壁面流动时各点温度变化的情况，可将传热分为恒温传热与变温传热两类。 1 恒温传热 定常态变温传热：在传热过程中，间壁一侧或两侧的流体沿着传热壁面，在不同位置时温度不同，但各点的温度皆不随时间而变化。该过程又可分为： (1) 间壁一侧流体恒温另一侧流体变温，如用蒸汽加热另一流体以及用热流体来加热另一种在较低温度下进行沸腾的液体 。(2) 间壁两侧流体皆发生温度变化，这时参与换热的两种流体沿着传热两侧流动，其流动方式不同，平均温度差亦不同。即平均温度差与两种流体的流向有关。生产上换热器内流体流动方向大致可分为下列四种情况。 2 变温传热 并流 参与换热的两种流体在传热面的两侧分别以相同的方向流动。 生产上换