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Speclore

總傳熱係數

換熱器、牆體和保溫系統的典型總傳熱係數。

heattransfercoefficients計算器

概述

總傳熱係數(U)表示熱量穿過熱交換器壁面,由一種流體傳至另一種流體時的總熱傳導能力。此係數綜合了穿過壁面的熱傳導,以及兩側熱對流的影響。其數值高度取決於流體種類、速度、流動狀態及表面條件。下列係數可作為初步設計計算的典型工程估值。

資料表

下列 9 列表格是方便快速查閱的精選摘要。完整的 15 列原始來源表格保留於下方還原的來源表格中。

9
傳熱係數 U (W/(m²·K))
水對水800
水對油350
水對乙二醇溶液500
蒸汽對水1500
蒸汽對油300
空氣對空氣(鰭片管)30
空氣對水(鰭片管)40
氣體對氣體25
冷凝蒸氣對液體1000

還原的原始來源表格

下列表格由原始來源頁面還原,以保留完整的參考資料。

第一個偵測到且包含導覽/搜尋列的來源表格是頁面版面配置產物,並非傳熱係數資料。來源頁面的工程表格保留如下。

原始來源強調,總傳熱係數是近似值,並會隨流體速度、表面狀況、積垢情形及熱交換器幾何形狀而有很大差異。

範例 - 水對空氣熱交換器

來源範例在水與空氣或氣體之間使用銅製傳熱表面。根據還原的表格,總傳熱係數為 U = 13.1 W/(m2 K)。當水溫為 80 degC、空氣溫度為 20 degC 時,熱通量為:

q=(13.1 W/(m2 K))((80 degC)(20 degC))=786 W/m2q = (13.1\ \text{W/(m2 K)}) ((80\ \text{degC}) - (20\ \text{degC})) = 786\ \text{W/m2}

熱交換器的傳熱係數

15
熱交換器的傳熱係數
傳熱表面材料
(Btu/(ft2 hr oF))
(W/(m2 K))
鑄鐵空氣或氣體1.47.9
軟鋼空氣或氣體211.3
空氣或氣體2.313.1
鑄鐵40 - 50230 - 280
軟鋼60 - 70340 - 400
60 - 80340 - 455
空氣鑄鐵空氣15.7
空氣軟鋼空氣1.47.9
蒸汽鑄鐵空氣211.3
蒸汽軟鋼空氣2.514.2
蒸汽空氣317
蒸汽鑄鐵160910
蒸汽軟鋼1851050
蒸汽2051160
蒸汽不鏽鋼120680

來源: engineeringtoolbox.com

傳熱率計算器

由總傳熱係數 U 計算傳熱率

單位換算器

總傳熱係數單位換算器

原始來源提供的精確換算為:1 Btu/ft2 hr degF = 5.678 W/m2 K = 4.882 kcal/h m2 degC

工程要點

  • 近似值:所列 U 值是潔淨表面與正常運轉條件下的標準估值。積垢、結垢或異常流體性質都可能顯著降低實際效能。
  • 鰭片表面:空氣側係數較低,因此採用鰭片管增加表面積,以提高氣體對液體熱交換的總 U 值。
  • 冷凝時的高 U:蒸汽冷凝與液體對液體熱交換(例如水對水)通常具有很高的係數,這是因為相變與高流體速度所對應的傳熱係數較高。
  • 設計裕度:關鍵用途需要進行詳細分析,並考量特定流體性質、速度及幾何形狀。這些典型值適合用於初步尺寸估算或可行性研究。
  • 材料的影響:壁面材料的熱傳導率也有影響,但相較於兩側的熱對流阻力,其影響通常較小。

參考資料