管壳式换热器传热系数估算
化工 / 制冷 / 暖通中最常见的设备就是管壳式换热器。设计的第一步是估算管内、管外对流换热系数 hi / ho，然后用串联热阻1/U = 1/hi + Rsi + Rwall + Rso + 1/ho得到总传热系数 U，进而反算所需传热面积 A = Q / (U · ΔT_lm)。
热负荷与温差
管程与壳程
管内流体（湍流）
它能解决什么问题、谁适合用、怎么解读结果
它能解决
- 过程装备课程设计：给定热负荷 / 流体，选管数。
- 改造评估：换热器长期结垢导致 U 下降，估算清扫周期。
- 投标 / 询价阶段：先粗估换热面积，让商务报价更合理。
适合谁
- 化工 / 能源 / 制冷专业的本科生与工程师。
- EPC 项目概念设计与可研阶段工程师。
怎么读结果
Dittus-Boelter 仅对湍流（Re > 10⁴）、水类流体合理；粘度修正用 Sieder-Tate；污垢是工程经验值（冷却水 0.3–0.5，工艺流体 0.2–0.5）。
局限
未考虑相变冷凝 / 沸腾（应使用 Shah、Chen 等专门关联式）；未考虑不凝气影响；管外多采用 Kern 关联式（输入留空）。
常见问题
如何选 n？
Dittus-Boelter：流体被加热取 0.4，被冷却取 0.3。Sieder-Tate 用壁温修正，n=0.4，更适合温差大体系。
对数平均温差如何与校正系数 F 配合？
ΔT_lm 是理想换热下两端的 LMTD；真实换热器受到流动结构（1-2、2-4 壳程）影响，需乘 F 校正系数（F 表）。本工具对单壳程逆流接近 1。
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开发目的：化工计算时常用的 Dittus-Boelter / Sieder-Tate 写起来简单，但污垢选多少、温差校正系数有没有，很多人都容易凭记忆出错。
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免责声明
本工具结果仅供参考，不构成换热器机械设计与工艺设计依据。