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热平衡方程式的定义和应用

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:式(1.5)中的乘积Mc称为热容量,它的数字代表该流体的温度每改变1℃时所需的热量,用W表示。有时,在计算中给定的是容积流量或摩尔流量,则在热平衡方程式中应相应的以容积比热或摩尔比热代入。热平衡方程式除用于求热交换器的热负荷外,有时也在已知热负荷的情况下,用此来确定流体的流量。

热平衡方程式的定义和应用

如果不考虑散至周围环境的热损失,则冷流体所吸收的热量就应该等于热流体所放出的热量。这时热平衡方程式可写为

式中 M1、M2——分别为热流体与冷流体的质量流量,kg/s;

i1、i2——分别为热流体与冷流体的焓,J/kg。

往后,我们均以右下角的角码“1”代表热流体,而下角码“2”代表冷流体。同时,右上角的符号“′”代表流体的进口状态,而“″”代表出口状态。

不论流体有无相变,式(1.3)都是正确的。当流体无相变时,热负荷也可用下式表示:

式中 M1、M2——分别为热流体与冷流体的质量流量,kg/s;

i1、i2——分别为热流体与冷流体的焓,J/kg。

往后,我们均以右下角的角码“1”代表热流体,而下角码“2”代表冷流体。同时,右上角的符号“′”代表流体的进口状态,而“″”代表出口状态。

不论流体有无相变,式(1.3)都是正确的。当流体无相变时,热负荷也可用下式表示:

式中 C1、C2——分别为两种流体的定压质量比热,J/(kg·℃)。

比热C是温度的函数,在应用式(1.4)时必须知道此函数关系。为简化起见,在工程中一般都采取在t″与t′温度范围内的平均比热,即

式中 C1、C2——分别为两种流体的定压质量比热,J/(kg·℃)。

比热C是温度的函数,在应用式(1.4)时必须知道此函数关系。为简化起见,在工程中一般都采取在t″与t′温度范围内的平均比热,即

式中 c1及c2——分别为两种流体在t′及t″温度范围内的平均定压质量比热,J/(kg·℃);

δt1——热流体在热交换器内的温降值,℃;

δt2——冷流体在热交换器内的温升值,℃。(www.xing528.com)

式(1.5)中的乘积Mc称为热容量,它的数字代表该流体的温度每改变1℃时所需的热量,用W表示。因而式(1.5)可写成

式中 c1及c2——分别为两种流体在t′及t″温度范围内的平均定压质量比热,J/(kg·℃);

δt1——热流体在热交换器内的温降值,℃;

δt2——冷流体在热交换器内的温升值,℃。

式(1.5)中的乘积Mc称为热容量,它的数字代表该流体的温度每改变1℃时所需的热量,用W表示。因而式(1.5)可写成

由最后这个式子可知,两种流体在热交换器内的温度变化(温降或温升)与它们的热容量成反比。有时,在计算中给定的是容积流量或摩尔流量,则在热平衡方程式中应相应的以容积比热或摩尔比热代入。

以上讨论的是没有散热损失的情况,实际上任何热交换器都有散向周围环境的热损失QL,这时热平衡方程式就可写成

由最后这个式子可知,两种流体在热交换器内的温度变化(温降或温升)与它们的热容量成反比。有时,在计算中给定的是容积流量或摩尔流量,则在热平衡方程式中应相应的以容积比热或摩尔比热代入。

以上讨论的是没有散热损失的情况,实际上任何热交换器都有散向周围环境的热损失QL,这时热平衡方程式就可写成

式中 ηL——以放热热量为准的对外热损失系数,通常为0.97~0.98。

热平衡方程式除用于求热交换器的热负荷外,有时也在已知热负荷的情况下,用此来确定流体的流量。

式中 ηL——以放热热量为准的对外热损失系数,通常为0.97~0.98。

热平衡方程式除用于求热交换器的热负荷外,有时也在已知热负荷的情况下,用此来确定流体的流量。

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