安工大 热值交换原理 第一章.ppt

建设部于1997年成立了“面向21世纪高等教育教学内容和课程体系的改革与实践”课题组,本着加强基础,提高学生综合能力的原则,对更名后的“建筑环境与设备工程”专业课程体系进行了改革，增加了三门专业基础与专业理论平台课，《热质交换原理与设备》是其中之一。 该课程是由《供暖工程》、《区域供热》、《工业通风》、《空气调节》、《空调用制冷技术》、《锅炉与锅炉房设备》和《燃气燃烧》等专业课程中所涉及到的流体间进行传热、传热机理和设备的内容系统整合而形成的一门新课程，它以动量传输、热量传输及质量传输共同构成的传输理论为基础，重点研究发生在建筑环境与设备工程专业中的热质交换原理与设备的热工计算方法，为进一步学好专业课程打下基础。 课程内容体系结构： 热、质交换过程是实际暖通空调工程中普遍存在的现象，该课程主要由建筑环境与设备工程专业涉及的热质交换原理部分与设备部分组成。 原理部分在着重介绍热质交换过程描述的传质学及其与传热学的类比关系，介绍了相变过程热质交换原理及其应用和对空气进行热质处理的方法。其中，相变热质交换主要是针对在冰蓄冷技术中有广泛应用的固液相变换热的有关知识，并对其在集中空调系统中的应用也做了一定的阐述。该课程的重点是对空气进行热质处理的原理与常用方法的介绍。这部分不但对空气与固体表面和空气与水直接接触时的热质交换原理进行了深入详尽的阐述，而且对吸收、吸附法处理空气的基本知识也做了必要的描述。 设备部分重点突出热质交换原理在暖通空调有关设备中的应用，侧重于掌握设备热工计算基本方法。该部分按间壁式和混合式这两种典型的热质交换设备分类方式展开。间壁式换热器在对总传热系数充分分析的基础上，介绍了这类换热器热工计算的常用计算方法，以最常用的表冷器为例进行了详细的阐述，对空气加热器等其他间壁式换热器也做了必要的介绍。对于混合式换热器，在归纳了影响这类设备热质交换效果的主要因素后，对设备内部发生的热质交换特点做了介绍，然后以喷淋室和冷却塔的热工计算为例进行了详细的阐述，对喷射泵和其他混合式换热器也做了较为详细的介绍。在设备部分的最后，也介绍了热质交换设备的仿真及其性能评价和优化设计。 * 热质交换原理与设备教程 第一章 绪 论 第二章 热质交换过程 第三章 固液相变原理和应用 第四章 空气热质处理方法 第五章 热质交换设备 第一章 绪 论 1.1 热质交换现象 1.2 本课程在专业中的地位与作用 1.3 本课程的主要研究内容和方法 1.1.1 三种传递现象的联系 当物系中存在速度、温度和浓度的梯度时，则分别发生动量、热量和质量的传递现象。动量、热量和质量的传递，既可以是由分子的微观运动引起的分子扩散，也可以是由旋涡混合造成的流体微团的宏观运动引起的湍流传递。 牛顿粘性定律 两个作直线运动的流体层之间的切应力正比于垂直于运动方向的速度变化率，即 对于均质不可压缩流 体，上式可改写为： 傅立叶定律 在均匀的各向同性材料内的一维温度场中，通过导热方式传递的热量通量密度为： 对于恒定热容量的流体， 上式可改写为： 斐克定律 在无总体流动或静止的双组分混合物中，若组分A的质量分数C*A的分布为一维的，则通过分子扩散传递的组分A的质量通量密度为： 对于混合物密度为常数的情况，上式可改写为： 湍流传递性质 总切应力: 总热通量密度: A的总质量通量密度: 总 结 动量传递公式表明：动量通量密度正比于动量浓度的变化率。 能量传递公式表明：能量通量密度正比于能量浓度的变化率。 质量传递公式表明：组分A的质量通量密度正比于组分A的质量浓度的变化率。 统一公式： 几种典型的传递现象组织系统类比关系 1.1.2 本专业中的典型热质交换现象 冷凝器中的热量传递过程