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第十七章 传热过程 学习目标： （1）掌握传热的概念及传热过程分析； （2）掌握平壁、圆筒壁传热计算； （3）了解肋壁传热计算，掌握肋壁传热的应用； （4）掌握增强和削弱传热的方法 （5）掌握临界热绝缘直径的概念计算。 overall heat transfer process 第一节 传热过程的分析与计算 传热过程：热量由一种流体通过壁面传给另一流体的过程。 当热量通过辐射和对流换热同时进行传递时 一、通过平壁的传热 1、通过单层平壁的传热 热阻： 热流量： 传热系数： 热流密度： 通过多层平壁传热的热流密度 二、通过圆筒壁的传热 热阻： 热流量： 每米管长传热系数： 每米管长的传热量： 对于多层圆管 第二节 传热的增强与削弱 一、增强传热的途径 1、加大传热温差：冷热流体逆向流动。 2、增大传热面积：加设肋片。 3、提高传热系数：定期清除换热器污垢。 二、削弱传热 1、目的 节约燃料。 满足工程技术条件的要求。 改善劳动条件。 凡导热性低的材料都可以被用作热绝缘层。不过，通常将导热系数λ值小于 0.12W/（m·K）的材料称为隔热材料。热绝缘材料具有下述性能： （1）导热性。 （2）机械性能，如抗压和抗拉强度等。 （3）不吸水性和耐高热的能力。 2、途径： 最有效的途径是加上一层热绝缘层 ?3、对热绝缘材料的要求 常用的高温隔热材料： 石棉、硅石、硅藻土制品 低温防潮的隔热材料： 泡沫塑料、泡沫树脂 常温、低温非防潮的隔热材料： 软木、玻璃纤维、砻糠、超细玻璃棉和珍珠岩 对于平壁：保温层越厚，保温效果越好。 对于圆筒壁：在圆管外覆盖一层热绝缘材料时 则每米管长的总热阻为： O d2 dcr d3 d ql (1)+(2) (4) (3) R总,l d R 即当 时，热阻值为最小。单位管长传热量ql为最大值。此时的dx称为“临界热绝缘直径”，用d c r表示。 注意：1。当裸管的外径 d c r时，保温层越厚，保温效果越好Q 当裸管的外径 d c r时，保温层厚度要超过d3后才起作用。 2。要考虑较小的λ2的保温材料，使d c r 热绝缘层经济厚度:每年的热损失与热绝缘投资最少时对应的热绝缘厚度称为热绝缘层经济厚度。 O d2 dcr d3 d ql 绝缘层厚度 R总,l 费用 经济厚度 例：有一外径为0.015m的管道要作保温处理。现有两种隔热材料，其一A:的导热系数为0.209w/(m0c);其二B:的导热系数为0.058w/(m0c)。已知管的换热系数为13.96w/(m0c)。试问选择哪一种材料合适？