一、简单顺、逆流换热器平均温差的计算

流动形式不同，冷热流体温差沿换热面的变化规律也不同.

传热方程的一般形式：

1、顺流换热器

（1）冷热流体的质量流量qm2、qm1以及比热容C2,C1是常数；

（2）传热系数是常数；

（3）换热器无散热损失；

（4）换热面沿流动方向的导热量可以忽略不计。

在前面假设的基础上，并已知冷热流体的进出口温度，现在来看图10-20中微元换热面dA一段的传热。温差为：

在固体微元面dA内，两种流体的换热量为:

对于热流体:

对于冷流体:

可见，当地温差随换热面呈指数变化，则沿整个换热面的平均温差为：

2、逆流换热器 

不论顺流还是逆流，对数平均温差可统一用以下计算式表示：

3、算术平均与对数平均

平均温差的另一种更为简单的形式是算术平均温差，即

二、其他复杂布置时平均温差的计算

套管式换热器及螺旋板式换热器的平均温差可以方便的按逆流或顺流布置的公式来计算。但对于壳管式换热器及交叉流式换热器的平均温差一般采用以下公式来计算：

对于其它的叉流式换热器，其传热公式中的平均温度的计算关系式较为复杂，工程上常常采用修正图表来完成其对数平均温差的计算。具体的做法是：（a）由换热器冷热流体的进出口温度，按照逆流方式计算出相应的对数平均温差；（b）从修正图表由两个无量纲数P、R 查出修正系数；（c）最后得出叉流方式的对数平均温差。 

利用曲线时应注意的事项：

（1）ψ值取决于两个无量纲数

式中下标1、2表示两种流体，上角标' 和"表示进口和出口

（2）参数R具有两种流体热容量之比的物理意义，可以大于1或小于1；P代表换热器中流体2的实际温升与理论上所能达到的最大温升之比，必小于1

（3）对于管壳式换热器，查图时应注意流动的“程”数。对壳侧，指所流经的壳体的个数；对管侧，程数减1是其流动的总体方向改变的次数。

（4）当R接近于4时P的值趋近于1/R；此时ψ的值随P的变动发生剧烈的变化，难以准确查出，可以用PR和1/R分别代表P及R查图。

三、不同流动布置形式的比较

   在相同的进、出口温度条件下：①逆流的平均温差最大；②顺流的平均温差最小；③交叉流适中。

   因此，换热器应当尽量布置成逆流，而尽可能避免作顺流布置。但逆流也有缺点，即热流体和冷流体的最高温度集中在换热器的同一端。