换热器温差公式

一、什么是换热器温差公式

换热器温差公式，也叫热传递公式，是指用于计算换热器传热量的一组公式。在实际工程中，换热器的传热量除了受到传热面积、传热系数等因素的影响外，最主要的还是受到温度差的影响。因此，热传递公式中必须要有温度差的参量。

二、换热器温差公式的推导

我们先以单相流管壳式换热器为例，推导一个通用的温差公式。设该换热器的传热系数为h，内、外径分别为di、do，长度为l，管内、外流体的平均温度分别为Ti,T0，管外介质温度为Tm，则热量平衡方程为：

pi * l * h * (Ti - T0) = po * l * h * (Tm - T0)

其中，pi、po分别为管内、外密度。化简得到：

(Ti - T0) / (Tm - T0) = po / pi

这就是单相流管壳式换热器的换热器温差公式。可以看到，该公式只涉及到了管内、外流体的平均温度及管外介质温度，更为通用。

三、换热器温差公式的应用

在实际应用中，我们需要根据热传递过程的不同形式，来选择相应的温差公式。比如，对于对流换热，我们可以使用牛顿冷却定律推导出温差公式；对于辐射换热，我们可以使用斯特藩-玻尔兹曼定律推导出温差公式。而对于换热面积不均匀或介质性质发生变化的情况，我们通常需要采用更为复杂的温差公式，如我们常用的LMTD法。无论采用何种方法，温差公式都是计算热传递量的重要工具。

四、温差公式的局限性

在使用温差公式时，需要注意到其局限性。首先，温差公式只能计算出换热器的平均传热量，无法考虑单一位置的热传递情况。其次，温差公式只适用于定常、定常流动的情况下。最后，温差公式只能适用于对流换热和辐射换热这两种形式的热传递，而对于气固二相流等更为复杂的情况，不同的模型会有不同的温差公式。

综上所述，换热器温差公式是在热传递过程中广泛应用的工具，但其实际计算仍需要根据具体情况进行调整和改进。