化工原理[第三章传热蒸发]山东大学期末考试知识点复习.pdfVIP

山东大学 期末考试知识点复习 第三章 传热蒸发 一、重要公式 二、主要内容联系图 山东大学 期末考试知识点复习 山东大学 期末考试知识点复习 山东大学 期末考试知识点复习 三、本章要点指导 山东大学 期末考试知识点复习 本章内容较多，在学习中要特别注意弄清楚以下三方面的问题： (1)各种情况下的对流传热系数α的计算，包括流动状态的划分(要注意与用 于流体流动阻力计算流动状态的划分有所不同)、特征尺寸、定性温度等。 (2)各种直径的应用 在本章中用到的直径有管外径、管内径、管子的平均 直径、计算雷诺准数的当量直径(对于非圆管通道)等，在使用中要弄清楚各自使 用的场合及计算的方法。 (3)各项热阻的意义及计算 传热热阻可分为三类：导热热阻、对流传热热 阻和污垢热阻，三类热阻构成间壁两侧流体进行对流传热的总热阻(一般由五项 组成)。 下面就计算解题中的几个具体问题作一下说明。 1．热传导的计算 (1)在进行多层平壁或多层圆筒壁的导热计算时，要注意传热温差△t 与热 阻R 的起端与终端，即温差与热阻要对应一致。 (2)在进行多层壁导热计算时，如两层固体壁之间存在静止的流体层(如有空 气层)，则该流体层也要看做一层导热壁来计算。 (3)在圆筒壁多层保温层设计计算中，由于保温层的导热面积沿径向变化， 影响热阻，所以不同导热系数的保温层，内、外交换会改变导热量，即影响保温 效果。 (4)在进行圆筒壁或管道保温层厚度设计计算时，因热阻等于δ／(λ·A )， m 所以增加保温层厚度δ使热阻增加，有利于保温，但导热面积Asubm/sub同 时增加又使得热阻减小不利于保温。因此，在设计保温层厚度时，应使保温层直 径大于临界保温直径 d (d=2 λ／α)。即当保温层直径小于d 时，随保温层厚 c c c 度的增加，热阻减小，导热量增加；当保温层直径大于d 时，随保温层厚度的增 c 加，热阻增加，导热量减少，有利于保温。 2．对流传热系数的计算 (1)在进行管内强制对流传热系数的计算时，减小管内径d 及提高流体流速 i 山东大学 期末考试知识点复习 u 均可使α 增加。但在保持流体流量不变时，减小管径d 会使流体流速u 增加， i i 这样会使得α 增加得更多，即流速不变时 α∝1 ／d 0.2 管径不变时 α∝u0.8 i i i i 流量不变时 α∝1/d 1.8 。 i i (2)管束的垂直方向上管子数越多，α越小。因此需增加冷凝传热面积时， 最好增加管长或增加同一水平面上的管子数。 (3)在计算对流传热系数时，要弄清各公式的使用条件、定性温度及特征尺 寸。 3．提高传热膜系数α的措施 强化对流传热的方法是减薄滞流底层的厚度，增强边界层的湍动程度。 0.8 (1)提高流体速度α∝u 如列管式换热器，可增加管程数来提高流速；增加 2 折流挡板数来提高壳程流速。但△p∝u 用增加流速的方法来强化传热，是以增 大泵耗为代价的，强化具有局限性。 (2)改变流动状态 通过特殊设计的传热壁面不断改变流体的流动速度和方 向，从而增强边界层的扰动，如令换热表面粗糙，管内表面上加工螺纹槽，制成 螺纹管或螺旋槽管，管内安