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第四章 传热过程;第一节 概述;二、传热的基本方式;3、辐射传热：;三、传热中的一些基本物理量和单位;6、潜热：单位量（质量或物质的量）物质在发生相变时 伴随的热量变化。单位： J ·kg-1， J ·moj-1;四、定态传热和非定态传热;第二节 传导传热;导热系数:是物质导热性能的标志，是物理性质之一。;质地均匀的固体:;二、平面壁的定态热传导;δ2;对定态传热：A1=A2=A3=A，Φ1=Φ2=Φ3=Φ;例;由;1、单层圆筒壁的传导传热; δ=r2-r1为圆筒壁厚度。;2、多层圆筒壁的传导传热;整理：;例 Φ38×2.5mm的水蒸气管（钢的λ=50W.m-1.k-1 ）包有隔热层。第一层是40 mm厚的矿渣棉(λ=0.07W.m-1.k-1)，第二层是20 mm厚的石棉泥（ λ=0.15W.m-1.k-1 ）。若管内壁温度为140℃ ，石棉泥外壁温度为30℃ 。试求每米管长的热损失速率。若以同量的石棉作内层，矿渣棉作外层时，情况如何？试作比较。;若以同量(即相同体积)的石棉作内层，矿渣棉作外层，根据体积关系得：;;作业：P142起;第三节 对流传热;一、对流传热的机理:;2、牛顿传热方程;二、对流传热膜系数:;2、传热过程的几个相关特征数：;3、传热膜系数的特征关系式：;◆定性温度：可用流体进出口温度的算术平均值。;（2）自然对流传热(蛇管或器壁);例 列管式冷凝器中，用水冷凝有机物蒸汽，水以0.5m·s-1 的速率在φ25×2mm的管内流动，进水温度为20℃,出水 温度为40℃。试求水对管壁的传热膜系数。;4、沸腾和冷凝时的传热膜系数：;（2）冷凝传热：;三、常用的传热膜系数:;第四节 热交换的计算;在定态条件下，Φ1=Φ’=Φ2=Φ,上面三式相加可得：;对于平面壁，A1= A2 = A;例 夹套反应釜的内径为80cm，釜壁钢板(λ=50W·m-1·k-1)板厚8 mm，衬搪瓷厚3 mm(λ=1.0W·m-1·k-1)夹套通饱和水蒸汽(α=10000 W·m-1·k-1 )加热，水蒸汽温度为120℃，釜内为有机物(α=250 W·m-1·k-1 )，温度为80℃。试求该条件下单位面积传热速率和各热阻占总热阻的百分数。;各层热阻所占比例;3、圆筒壁的总传热方程：;◆ 其中;二、传热系数的大致范围;例 用134℃的饱和水蒸气（304kPa）通入夹套，使沸腾的甲苯气化成甲苯蒸气送往反应器，甲苯沸点为110.6℃ (气化热363.5kJ.kg-1),加热面为1m2，每小时气化200kg甲苯。试求传热系数Ｋ。若保温后尚有10%热损失，试求水蒸气每小时消耗量．;三、传热温差;2、并流和逆流：;3、传热的平均温度差的计算;◆ 为便于计算，可改写为下式：;例 在套管换热器中，用一定量的热流体将一定量的冷流体加热，热流体温度由120℃降到70℃ ，冷流体由20℃升到60℃试比较并流与逆流的传热温差，如下图所示。;逆流传热时：;在列管换热器中以流量为1kg/s，温度为20?C的冷却水使流量为2.1kg/s的空气从130?C冷却到70?C。水在管内，空气在管间，逆流流动，忽略垢层及管壁热阻。已知：?水＝2500W/(m2K)，?空=50W/(m2K)，Cp水=4.2kJ/(kg.K)，Cp空=1kJ/(kg﹒K)。求换热器的传热面积。;逆流传热：;5、并流与逆流传热的比较：;四、强化传热过程的途径：;1、增大传热面积 ;2、提高传热温差;Date;3、提高传热系数;(1) 提高α1α2 ，特别是较小的那个α 值；;10、12、14、16、 18、21、25;第五节 热交换器;一、列管式热交换器;（4）封头，用法兰连接；;2、热膨胀的补偿措施;（3）浮头式：;3、热交换器的程数;二、其他换热器;2、浸没式蛇管换热器 ;3、螺旋板式换热器;一些常见的螺旋板式换热器;4、热管换热器;常见的热管式CPU散热器;热管式CPU散热器;Zalman夹心式一体化热管显卡散热器