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第一章 传热基本知识1

1.1. 引言1

1.2. 总传热系数与污垢热阻2

1.3. 传热膜系数3

1.3.1. 流体在图管内的传热膜系数(强制对流，无相变化)4

1.3.2. 流体在管外的传热膜系数(强制对流，无相变化)5

1.4. 换热器的传热效率ε和传热单元数NTU6

1.4.1. 基本定义7

1.4.2. 换热器传热效率的表达式8

1.5. 传热膜系数的实验测定10

1.5.1. 实验数据处理方法11

1.5.2. 数据处理的计算步骤19

1.6. 第一章小结22

第二章 换热器的数学模拟23

2.1. 管壳式换热器的数学模拟23

2.1.1. 问题的提出23

2.1.2. 数学模型的建立23

2.1.3. 计算步骤28

2.2. 螺旋板换热器的数学模型建立与模拟32

2.2.1. 数学模型32

2.2.2. 数学模拟计算41

2.3.2. 操作费49

2.3. 换热器费用的估算49

2.3.1. 换热器的费用49

2.4. 第二章小结50

第三章 换热器的优化设计51

3.1. 概述51

3.2. 最优冷却水出口温度的选择--换热器的单变量优化问题52

3.3. 列管换热器的最优设计57

3.3.1. 独立变量的选取58

3.3.2. 单位传热面积功率损失与传热膜系数之间的定量关系60

3.3.3. 优化方法及计算步骤63

3.4. 第三章小结73

第四章 换热器系统的数学模拟74

4.1. 换热器系统的分类74

4.1.1. 序贯换热器系统75

4.1.2. 带分枝的换热器系统75

4.1.3. 复杂换热器网络系统76

4.2. 序贯换热器系统的数学模拟77

4.2.1. 简单序贯换热器系统的模拟计算77

4.2.2. 带环路序贯换热器系统的模拟计算78

4.3. 带分枝换热器系统的模拟计算81

4.4.1. 格子图88

4.4. 采用格子图确定网络中各换热器的计算顺序88

4.4.2. 采用格子图确定换热器网络的计算顺序89

4.5. 第四章小结92

第五章 序贯换热器系统的优化93

5.1. 动态规划93

5.1.1. 最短线路问题93

5.1.2. 常用的名词和术语95

5.1.3. 动态规划的基本思想97

5.1.4. 数学表述和计算步骤98

5.1.5. 动态规划在多级序贯换热器系统中的应用100

5.2. 拉格朗日乘子法106

5.2.1. 简化情况下各级最优传热面积的分配107

5.2.2. 较一般情况下各级最优传热面积的分配111

5.3. 离散最小(最大)值原理114

5.3.1. 数学表述114

5.3.2. 在多级换热系统中的应用117

5.4. 第五章小结125

第六章 换热器网络的最优综合126

6.1. 换热器网络综合方法简述126

6.2. 基于热含图的算法--调优方法127

6.2.1. 热含图127

6.2.2. 最小面积换热网络的综合128

6.2.3. 最小面积网络的进一步调优135

6.2.4. 综合换热器网络的步骤143

6.3. 根据温-焓图综合换热器网络145

6.3.1. 温-焓图145

6.3.2. 热力学最小传热面积网络的综合147

6.3.3. 热力学最小传热面积网络的改进152

6.4. 用于换热器网络综合的挟点设计法及网络的进一步调优160

6.4.1. 挟点位置的确定及其意义161

6.4.2. 挟点设计法171

6.4.3. 换热器网络的调优183

6.4.4. 采用计算机识别及断开热负荷回路208

6.4.5. 多个公用设施物流的采用213

6.5. 用于换热器网络综合的结构优化法216

6.5.1. 转运模型217

6.5.2. 最小公用设施费用问题217

6.5.3. 最少换热设备个数问题224

6.5.4. 综合的步骤226

6.6. 第六章小结245

参考资料245

单位换算248