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第七章 相变对流传热 第七章 相变对流传热 第13讲 相变对流传热 教学过程： 自学、提问 教学目的及要求 了解相变传热模式、影响传热因素、强化方法； 了解实验关联式。 教学内容： 膜状凝结相关概念，计算关联式，影响因素及强化传热方法； 大容器沸腾传热相关概念，计算关联式，影响因素及强化传热方法。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 提纲： 一、凝结传热 1.现象与特点 基本概念，产生条件是壁面温度蒸气饱和温度。珠状凝结和膜状凝结的特点、热量传递规律，h珠状h膜状，但不能持久。 2.竖壁膜状凝结分析解 Nusselt分析解基于9条假设，视液膜内只有纯导热。因此要获得局部表面传热系数，只需获得该处液膜厚度。竖管与横管，h横h竖。 3.膜状凝结的工程计算 流态判别(Re迭代法)；关联式；注意特征长度和定性温度 4.影响因素 掌握膜状凝结诸影响因素，尤其是不凝性气体和蒸气流速的影响机理。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 5.凝结换热的强化 当凝结热阻是传热过程主要分热阻时，强化效果较好。强化的原则是破坏或减薄液膜层，强化技术是减薄液膜厚度、加速液膜的排泄。 二、沸腾换热 1.特点 基本概念：蒸发与沸腾，大容器沸腾与管内沸腾，饱和沸腾，过热度。汽化核心数是衡量强化沸腾的重要参数。 2.大容器饱和沸腾曲线 曲线形式，随着?t ?，四个不同区域的换热规律和特点。核态沸腾是工业中理想的工作区域，其温差小，换热强。 3.沸腾换热的两种加热方式 控制壁温(改变壁温tw与液体饱和温度ts之差?t=tw-ts，q的大小受沸腾侧影响很大。) 控制热流(改变壁面处的热流密度q，q取决于外部施加的条件，而与h无关) Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 4.临界热流密度qmax 的意义 对热流可控：使q qmax，保证设备安全运行不致烧毁 对壁温可控：使?t ?tc，保证设备有较高的传热效率 5.沸腾换热的实验关联式 计算公式的拟合误差一般较大，因为沸腾换热机理复杂，受加热表面影响很大。 6.汽化核心 结合汽化核心概念理解沸腾换热机理，结合大容器饱和沸腾曲线了解气泡的生成、长大、脱离、破裂等规律 7.沸腾换热影响因素和强化 沸腾换热影响因素就是气泡生长运动的影响因素。强化沸腾换热的主要出发点是增加壁面汽化核心数，基本手段是沸腾表面的特殊加工。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 相变对流传热 凝结传热 （气相变液相） 沸腾传热 （液相变气相） 7-1 凝结传热的模式 相变：物质系统不同相（气液固）之间的转变。相变过程伴随吸热、放热的相变潜热 相变传热的特点： 由于有潜热释放和相变过程的复杂性，比单相对流换热更复杂。 相变对流传热的重点在于确定表面传热系数，然后由牛顿冷却公式计算热流量 凝结传热： 夏天出空调房间后的眼镜表面膜状凝结 沸腾传热： 烧开水 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 7-1 凝结传热的模式 凝结传热：蒸汽与低于其饱和温度的壁面接触时，将汽化潜热释放给壁面的过程。 凝结传热产生的必要条件： g g 膜状凝结 珠状凝结 凝结模式源于气液界面的接触角θ（图7-1） Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 A