换热器传热系数的改进计算.doc

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换热器传热系数的改进计算
杨伟，王鹏，李振兴
辽宁工程技术大学土木建筑工程学院，阜新( 123000)
E-mail : ******@
摘 要：本文以正交椭圆螺旋盘管换热器为研究对象，主要针对其传热系数 K的设计计算
比较复杂，并且与实际结果有所出入的问题，提出了新的计算方法 一一一元线形回归原理，
进过理论计算提出了椭圆螺旋盘管换热器总传热系数 K的简化计算公式。
关键词：计算，总传热系数 K，线形回归
中图分类号：TK172
引言
传热系数是设计换热器和计算换热量的重要依据，然而其大小与流体流速有着一定的联 系。每次流体流速改变，相应的传热系数也随着改变。这样每次改变流速就要重新计算传热 系数，使为显的格外复杂。
管壳式换热器⑴稳态传热的基本方程为：
(1)
Q =kA?tm
式中Q——热负荷，W;
A —— 换热器总换热面积 E；
•tm —— 进行换热的两流体之间的平均温度差 ，C
k——总传热系数w/(怦c)
总传热系数K计算公式是
k= ・
1 1 Ao . / Ao 9Ao
+ ( ) + ro + ri ( ) +
ao ai Ai Ai 入渝m
总传热系数K是多项式，与换热器的结构，介质，温度，流速等有关。换热器设计手 册［2］推荐水~水换热的K值范围为1396~2838 W/( m2 C )，然而对正交椭圆螺旋盘管换热器, 公式中没有考虑换热管截面形状的变化、壳程介质流向的改变和换热管管口处扰流板的作 用。
一元线形回归原理［3］
一元线形回归原理主要是研究两个随机变量之间的直线关系。 两个随机变量用点表示在
直角坐标系，其呈现出比较分散的迹象， 很难用一条直线来表示两者之间的函数关系。 这样
就可以一元线形回归方程来近似表示这些点的分布规律。
一元线形回归原理的着重点在运用最小二乘法求出的直线方程式， 坐标面上的各个点到
该直线的距离和最小，使得的直线方程更接近于表示出随机变量的分布规律。
方程式的具体的推导过程详见参考文献 ［3］。
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传热系数K的数据计算
本部分引用正交椭圆螺旋盘管换热器的总传热系数 ⑷中的部分数据结果(见表3)，对传
热系数K计算。
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表3计算数据
工况
2 3 4 5
单位时间传热量，



总传热系数，w/ (tf C )



介质总流速(w1+w2 )

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根据计算结果，列出水一水换热时水流速与总传热系数间的关系， 并将其表示在直角坐
m/s
标系中，见图