《热交换器设计手册 上》

第一部分热交换器的基础理论1

第一章 热交换器的分类1

第二章 传热机理2

第三章表面式热交换器的基本传热公式4

3.1逆流热交换器5

3.1.1总传热系数一定时5

3.1.2总传热系数变化时6

3.2顺流热交换器9

3.3壳侧单程，管侧偶数程的热交换器9

3.3.1总传热系数一定时9

3.3.2总传热系数随管侧流体温度成直线比例关系变化时17

3.3.3总传热系数随壳侧流体的温度成直线比例关系变化时21

3.4壳侧分割流形热交换器22

3.4.1管侧4程分割流形热交换器22

3.4.2管侧2程分割流形热交换器25

3.4.3管侧单程分割流形热交换器26

3.4.4管侧程数无限时，分割流形热交换器27

3.5壳侧分流流形热交换器28

3.5.1壳侧2分流-管侧单程的分流流形热交换器28

3.5.2壳侧2分流-管侧2程的分流流形热交换器29

3.5.3壳侧4分流-管侧单程的分流流形热交换器30

3.5.4壳侧4分流-管侧2程的分流流形热交换器30

3.6单程错流热交换器30

3.6.1两流体均在横向混合的错流热交换器30

3.6.2一方流体混合，一方流体不混合的错流热交换器32

3.6.3两流体在横向均不混合的错流热交换器33

3.7多程错流热交换器33

3.7.12程错-逆流热交换器33

3.7.2 3程错-逆流热交换器35

3.8分-错流热交换器36

3.8.1分-错流热交换器（一侧混合，一侧不混合36

3.8.2交叉分-错流热交换器（一侧混合，一侧不混合）36

3.9热交换器的组合37

3.9.1串联组合成一个逆流热交换器时（总传热系数为一定）37

3.9.2一方流体并联，一方流体串联流动的组合（总传热系数为一定）38

3.9.3串联组合成一个逆流热交换器时（总传热系数随温度变化39

3.10插入式热交换器41

3.11板式热交换器45

3.12总传热系数随温度变化时的处理方法47

3.13因轴向导热引起热交换器的性能降低49

3.14对数平均温度差和温度差校正系数95

3.15加权平均温度差105

3.16三流体平行流热交换器108

3.17三流体错流热交换器110

3.182程三流体错流热交换器118

第四章 有液态热载体的间接式热交换器的基本传热公式120

第五章蓄热式热交换器的基本传热公式123

5.1回转型蓄热式热交换器123

5.1.1蓄热体的热传导在流体流动方向上为零时123

5.1.2蓄热体的热传导在流体流动方向上不为零时135

5.2阀门切换型的蓄热式热交换器136

5.2.1对称形蓄热式热交换器的性能136

5.2.2非对称形蓄热式热交换器的性能141

第六章非稳定的传热过程149

6.1装有蛇管或夹套的搅拌容器149

6.1.1加热或冷却介质温度不变时149

6.1.2加热或冷却介质温度变化时150

6.2装有外部热交换器的搅拌容器的加热和冷却（没有液体流入和流出容器时）151

6.2.1加热或冷却介质温度不变时151

6.2.2加热或冷却介质温度变化时（逆流热交换器）152

6.2.3加热或冷却介质温度变化时（1-2热交换器）153

6.3装有外部热交换器的搅拌容器的加热和冷却（有液体从外部连续加入容器内时154

6.3.1加热或冷却介质温度不变时154

6.3.2加热或冷却介质温度变化时（逆流热交换器）154

6.3.3加热或冷却介质温度不变时（1-2热交换器）157

第二部分传热概论158

第七章固体的热传导158

7.1稳定热传导158

7.1.1平板的热传导159

7.1.2圆筒的热传导159

7.1.3翅片的热传导160

7.2非稳定热传导（给热系数有限时）167

7.2.1平行平板167

7.2.2无限长的圆柱169

7.2.3球体171

7.3非稳定热传导（给热系数为无限大时）174

7.3.1半无限厚的平板174

7.3.2平行平板174

7.3.3无限长的圆柱174

7.3.4球体174

第八章对流传热175

8.1无相变化的对流传热175

8.1.1强制对流和混合对流176

8.1.2自然对流182

8.2冷凝给热189

8.2.1在垂直平面上静止的饱和蒸汽膜状冷凝时的理论公式190

8.2.2在垂直管内饱和蒸汽向下流动时的膜状冷凝192

8.2.3在水平管外静止的饱和蒸汽的膜状冷凝194

8.2.4水平管内冷凝时的理论公式195

8.2.5经验公式（层流时）196

8.2.6含有不凝性气体的水蒸汽的冷凝197

8.3沸腾给热198

8.3.1核沸腾的给热系数199

8.3.2最大热流量202

8.3.3最小热流量202

8.3.4膜状沸腾的给热系数202

8.4两相流203

8.4.1两相流的种类203

8.4.2两相流的滞留液体206

8.4.3两相流的压力损失212

8.4.4两相流的给热系数216

第九章污垢系数219

第三部分热交换器系统的最佳化225

第十章热交换器系统的最佳化225

10.1单个热交换器的最佳化225

10.1.1在经济上单个冷却器的最佳冷却水温度225

10.1.2在经济上无相变化的单个热回收热交换器的最佳条件226

10.2用不连续最大原理进行热交换器系统的最佳化设计228

10.2.1不连续最大原理228

10.2.2采用冷却介质的冷却系统的最佳化229

10.2.3多段组合热交换器系统的最佳化235