Qd
D(i" i' ) Bj
Qf
工质温度√ 烟温√
工质温度？
烟温？
Qd
D(i" i ' ) Bj
kJ / kg
H
k
Qd
(
" ky
ky
2
)(
I
0" ky
I
0' ky
)
kJ / kg
第一节 对流传热计算的基本公式
迭代计算的原因
工质温度√ 烟温√
两种介质均各已知一个温度， 两种介质均有一个温度未知， 只有一个热平衡方程，无法求解 必须采用先假定后校核的迭代计算方法。
工质侧的热平衡方程 分别从传热和热平衡的角度来表达对流受热面的对 流传热量。（热平衡方程实际为一个） 以1kg燃料为基准(kJ/kg或kJ/m3)
第一节 对流传热计算的基本公式
✓对流受热面的传热方程
Qd
KtH j
Bj
✓ 烟气侧热平衡方程
Qd
(I
'
I"
I
0 lk
)
✓ 工质侧热平衡方程（与受热面有关）
第二节 传热温压
顺流和逆流
θ‘
θ‘
θ‘
θ‘
θ“
θ“
θ“
θ“
t“
t“ t‘
逆流
逆流
t“
t‘
t‘
顺流
t‘
t“
蒸发受热面
第二节 传热温压
顺流的平均温压
tsl
t t ln t
td ln
tx td
t
tx
逆流的平均温压
t t tnl ln t
t
第二节 传热温压
串联混合流系统 tch tnl 并联混合流系统 tbh tnl
热与烟气温度四次方和管壁温度四次方之差值 成比例。
燃烧产物的辐射传热系数，把辐射换热量 计算在总的对流换热之中。
第三节 传热系数
燃烧产物的辐射传热系数计算式
含灰气流
f
5.7 108
a
gb 2
1
ahT
3
1
Tab
4
T
1 Tab
T
不含灰气流
f
5.7 108
a
gb 2
1
a
q
T
3
1 1
Tgb T
273)
Vk
kyB jV 0 (t 273)
273
水和水蒸气的平均体积流量 Vs Dv
第四节 对流受热面的面积和流通截面的面积
第三节 传热系数
2．流体纵向冲刷光滑管束的对流放热系数
工质及管式空气预热器中管内流动的烟气或空气:
Nu c Re0.8 Pr0.4
d
0.023 d dl
(Wd dl
)0.8 Pr0.4
ct c1
0.03 Re0.83 Pr0.4
d dl
第三节 传热系数
➢燃烧产物的辐射传热系数 对流放热量与温差的一次方成正比，辐射换
交叉流系统 t jc tnl
第二节 传热温压
图1 串联混合流图
第二节 传热温压
△t=ψ △tm
图2 串联混流的温压改正系数ψ
第二节 传热温压
△t=ψ △tm
图3 并联混流的温压改正系数ψ
第二节 传热温压
第二节 传热温压
△t=ψ △tm
图4 交叉流温压改正系数ψ
第二节 传热温压
表1 温压改定系数的决定
河北理工大学本科优秀课程
主讲：赵 斌 教授
第十章 半辐射和对流受热面的传热计算
▪第一节 ▪第二节 ▪第三节 ▪第四节 ▪第五节
对流传热计算的基本公式 传热温压 传热系数
对流受热面面积和流通截面面积 对流受热面传热计算方法说明
第一节 对流传热计算的基本公式
利用： 三个基本方程对流传热Biblioteka 程 烟气侧热平衡方程Tgb T
3.6
第四节 对流受热面的面积和流通截面的面积
对流换热面积 一般原则: 壁面两侧放热系数相差很大，放热系数小侧的
湿润面积为传热面积。 放热系数相近，管子内外表面积的算术平均值
作为传热面积。
第四节 对流受热面的面积和流通截面的面积
➢ 过热器、再热器、省煤器和锅炉凝渣管束等受热 面，换热面积以管子烟气侧表面积计算。
体积）温度不断变化，体积流量也随之变化，因此， 流体的流速不恒定。
流体流速是指在定性温度下、规定的流通截面 上的平均流速。
定性温度一般取为流体进出口截面上的温度的算 术平均值。
第四节 对流受热面的面积和流通截面的面积
1．介质平均体积流量
烟气的平均体积流量
空气的平均体积流量
Vy
B jVr (
273
工质温度？
烟温？ H k
第一节 对流传热计算的基本公式
迭代计算过程
先假定其中一种介质的终温，按热平衡方程式求出 受热面的吸热量并计算出另一种介质的终温，计算传热 系数和温压，按传热方程式计算受热面的吸热量。
传热方程计算的热量应该等于热平衡方程计算的烟 气放热量或工质吸收的热量否则重新假定终温后再行计 算，直至热量之差不超过2%
第三节 传热系数
➢传热系数计算的 一般表达式
1
K 1 h b sg 1 1h h b sg 2
引入灰污系数
1 h 1 1h h 1
K
1
1 1
1
2
引入热有效系数
K
K0
K 1
11
1 2
烟气侧对流放热系数 1 d f
第三节 传热系数
➢不同受热面的传热系数实用表达式 1．对流式过热器和再热器受热面 当燃用固体燃料、管束为错列布置时，
➢ 管式空气预热器换热面积以管内外表面积的平均值计 算。
➢ 回转式空气预热器的换热面积按蓄热板两侧面积之和计 算。
➢ 屏式过热器的换热面积
屏式过热器是一半辐射式受热面，传热面积按平壁
表面积计算：
H 2xpFp(m2)
第四节 对流受热面的面积和流通截面的面积
对流受热面流体流速 计算对流放热系数需介质的流速（介质的平均
K
1
1 1
1
2
当燃用固体燃料、管束为 K
1
顺列布置
11
1 2
第三节 传热系数
2．省煤器、直流锅炉的过渡区、蒸发受热面以
及超临界压力锅炉的受热面
工质对管内壁的传热系数很大
当燃用固体燃料、管束为错列布置
K
1 1 1
燃用固体燃料、管束为顺列布置 K 1
第三节 传热系数
3．屏式过热器（半辐射式屏式过热器）受热面
Nu 0.177Cz Re0.64
或
d
0.177Cz
( wd )0.64 d
第三节 传热系数
顺 列 管 束 错 列 管 束
第三节 传热系数
2)错列管束
气流横向冲刷束时，表面传热系数的特征数方程为
Nu C z Cs Re 0.6 Pr 0.33
或
d
CzCs
( wd )0.6 Pr0.33 d
K
1
1 (1 Q f )( 1 )
1
Qd
2
4．对管式空气预热器 K 1 2 1 1
5．回转式空气预热器 K
C
11
xy1 xk 2
第三节 传热系数
➢对流放热系数 传热学的知识，稳态强制对流换热的
准则数方程为
Nu C Ren Prm
第三节 传热系数
1．气流横向冲刷光滑管束的对流放热系数 1)顺列管束