传热系数K值,是指在稳定传热条件下,围护结构两侧空气温差为1度(K或℃),单位时间通过单位面积传递的热量,单位是瓦/(平方米·度)(W/㎡·K,此处K可用℃代替),反映了传热过程的强弱。
计算方法
对于空调工程上常采用的换热器而言,如果不考虑其他附加热阻,对于单层围护结构传热系数K值可以按照如下计算:
K=1/(1/h1+δ/λ+1/h2) W/(㎡·°C)[2]
其中,h1,h2——围护结构两表面热交换系数,W/(㎡·°C);
δ——管壁厚度,m;
λ——管壁导热系数,W/(m·°C)。
计算公式
1、围护结构导热热阻的计算
单层结构热阻 R=δ/λ(m2.K/w)
式中: δ—材料层厚度(m);λ—材料导热系数[W/(m.k)];
多层结构热阻 R=R1+R2+----Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn
式中: R1、R2、---Rn—各层材料热阻(m2.k/w);δ1、δ2、---δn—各层材料厚度(m);λ1、λ2、---λn—各层材料导热系数[W/(m.k)];
2、围护结构劈面对流换热热阻
内表面换热阻:Ri=1/h1;
外表面换热阻:Re=1/h2;
3、围护结构的传热热阻
R0=Ri+R+Re
式中: Ri —内表面换热阻(m2.K/W)(一般取0.11);Re—外表面换热阻(m2.K/W)(一般取0.04)
R —围护结构热阻(m2.K/W);
3、围护结构传热系数计算
K=1/ R0 (w/(m2.k))
式中: R0—围护结构传热热阻;
q = h*(tw-t∞) Q = h*A*(tw-t∞)=q*A 式中: q为单位面积的固体表面与流体之间在单位时间内交换的热量,称作热流密度,单位W/m^2; tw、t∞分别为固体表面和流体的温度,单位K; A为壁面面积,单位m^2; Q为面积A上的传热热量,单位W; h称为表面对流传热系数,单位W/(m^2.K)。 对流换热系数的大致量级(单位:W/(m2*K)): 空气自然对流 5 ~ 25 气体强制对流 20 ~ 100 水的自然对流 200 ~1000 水的强制对流 1000 ~ 15000 油类的强制对流 50 ~ 1500 水蒸气的冷凝 5000 ~ 15000 有机蒸汽的冷凝 500 ~ 2000 水的沸腾 2500 ~ 25000 由流体内部各部分质点发生宏观运动而引起的热量传递过程,只能发生在有流体流动的场合单位是W/(㎡*K),含义是对流换热速率,反应了对流传热的快慢,对流传热系数越大,表示对流传热越快。对流传热系数分为局部总传热系数和总传热系数,总传热系数总是接近于α小的流体的对流传热系数。