換熱器的基礎(chǔ)方程

    在管式換熱器中，壁面兩側(cè)流動(dòng)的高、低溫介質(zhì)在進(jìn)行熱交換時(shí)，板式換熱器兩側(cè)介質(zhì)的熱力參數(shù)發(fā)生變化，壁面金屬的蓄熱量也有所改變。

    一、假設(shè)

    為導(dǎo)出反映換熱器內(nèi)介質(zhì)流動(dòng)及換熱情況的墓礎(chǔ)方程，作如下的分析和假定:

    （I）用一根等效的受熱管表示換熱器所有的平行并聯(lián)管束，其長(zhǎng)度與管束相同，介質(zhì)通流面積為并聯(lián)各管之和:

    （2）壁面沿周界的內(nèi)外側(cè)均勻地吸熱或放熱:

    （3）因換熱器的間壁很薄，因此不考慮金屬壁的徑向熱阻（即壁的內(nèi)外層之間無(wú)溫差存在），而沿金屬軸向的熱阻假設(shè)為無(wú)限大;

    （9）介質(zhì)與金屬壁在徑向進(jìn)行換熱，而不考慮軸向換熱:

    （5）在同一橫截面內(nèi)溫度分布、速度分布是均勻的，并且管內(nèi)介質(zhì)只沿軸向流動(dòng)，

    無(wú)內(nèi)部環(huán)流;

    （6）不考慮換熱器向周界的散熱損失。

    基于以上假設(shè)，將換熱器中的介質(zhì)流動(dòng)及傳熱過(guò)程作為一維問(wèn)題處理.當(dāng)建立其動(dòng)量、質(zhì)量、能量守恒方程時(shí)，在等效受熱管內(nèi)取一長(zhǎng)度為dL的流體微元體，該微元體有確定的介面（即由流體進(jìn)、出口截面和管壁面構(gòu)成），其橫截面積為A2,管中心所處的位置高度為z,微元體內(nèi)介質(zhì)的流速為”壓力和密度分別為p:、P,.

    二、動(dòng)t守恒方程

    設(shè)在微元體上的作用力有表面力、I擦力和質(zhì)至力，如圖2-5所示，下面逐項(xiàng)加以分析。

    三、質(zhì)里守恒方程（連續(xù)性方程）

    設(shè)微元體內(nèi)的介質(zhì)流NMI只是長(zhǎng)度I和時(shí)間七的函數(shù).單位時(shí)間內(nèi)流人微元體的介質(zhì)流量 流體介質(zhì)的熱力學(xué)狀右參數(shù) 表征漣體介質(zhì)的熱力學(xué)狀吝的參數(shù)有:沮度B,壓力p、密度P,治九、內(nèi)能“和翁，六個(gè)參數(shù).計(jì)算時(shí)可以任念選排其中兩個(gè)狀態(tài)今數(shù)作為自變t,而余下的四個(gè)狀態(tài)今數(shù)就是因變址。自變倫的選擇根據(jù)動(dòng)態(tài)特性I十算時(shí)所采取的能址。質(zhì)見(jiàn)平衡方程的形式而定，若將腸于求得的狀態(tài)參數(shù)作為自變蔽.就會(huì)給計(jì)算帶來(lái)方便.不過(guò)，通常按習(xí)慣可將 B.p作為自變母，其他各狀態(tài)棄數(shù)表示為