传热过程基础知识.pptx

第五章 传热过程基础;5.1.2 传热的基本方式;;;5.1.2.2.热对流(对流);;5.1.2.3.热辐射;5.1.3 典型的传热设备;现讨论典型的间壁式换热器结构及其操作原理;2.列管式换热器 ;;5.1.4 传热速率与热通量;5.1.5 稳态传热与非稳态传热;5.3 热 传 导 ;5.3.1.2 等温面;5.3.2 热传导基本定律 -傅立叶定律 ;5.3.3 导热系数 ;5.3.3.1 固体的导热系数 ;在热传导计算中，用物体的平均导热系数代替各点处的导热系数，以简化计算，引起的误差很小。方法： 5.3.3.2 液体的导热系数 液体导热系数：0.07～0.7W/(m·℃) t↑，k↓(水、甘油???外) 金属液体：其k比一般液体高，其中纯Na最高 非金属液体：纯液体的k比其溶液的大 在缺乏实验数据时，溶液的导热系数可按经验公式估算，导热系数估算式为： 有机化合物水溶液：km=0.9∑aiki 有机化合物的互溶混合液：km=∑aiki ;5.3.3.3 气体的导热系数;5.3.4 平壁的稳态热传导 ;;单层平壁热传导计算举例;(2)导热系数按变量处理;5.3.4.2 多层平壁的稳态热传导 ;2021/8/31;;多层平壁热传导计算举例;5.3.5 圆筒壁的稳态热传导 ;单层圆筒壁导热速率计算式;〖说明〗;单层圆筒壁导热计算举例;5.3.5.2 多层圆筒壁稳态热传导 ;;〖说明〗;5.4 对流传热 ;在热流体的湍流主体中，由于流体质点充分混合，温度基本一致，即图中T；在过渡层中，温度由T缓慢下降至Tw；在滞流底层中，由于热阻较大，温度由Tw急剧下降至Ts，再往右，通过管壁，因其材料为金属，热阻较小，因此，管壁两侧的温度Ts和ts相差很小。此后，在冷流体中，又顺序通过滞流底层、过渡层而到达湍流主体，温度由ts经tw下降至t。 在计算传热量时，一般用易于测量的平均温度Tb和tb代替截面上最高、最低温度T和 t。;5.4.2 热边界层及对流传热系数;5.4.2.2 流体流过圆管时的热边界层;5.4.2.3 对流传热系数;〖说明〗;5.4.2.3.2 对流传热系数;〖说明〗;5.4.4 对流传热过程的量纲分析;3.流体的温度;5.4.4.2 对流传热过程的l量纲分析;5.4.4.2.1 流体无相变时的强制对流传热过程;3.确定各准数的形式 (1)列出各物理量的量纲 (2)选择m(即4)个共同物理量 选择时遵循的原则： 不能包括待求的物理量－－如不能选h 不能同时选用量纲相同的物理量－－如不能选d,l 选择的共同物理量中应包括该过程中所有的基本量纲－－如不能选l,u,ρ,μ，因为不包括量纲T 据此，选择l,k,ρ,μ,u为3个无量纲准数的共同物理量;(3)量纲分析 将共同物理量与余下的物理量分别组成???量纲数群，即;5.4.4.2.2 自然对流传热过程;;5.4.4.2.3 应用准数关联式应注意的问题;5.4.5 流体无相变时的对流传热系数;(2)高粘度流体;2.流体在圆形直管内强制滞流 ;3流体在圆形直管内呈过渡流 ;准数关联式计算示例;;二、流体在管外强制对流时对流传热准数关联式 ;2流体在列管式换热器管间流动 ;凯恩法 (2)无折流挡板 按管内强制对流公式计算，将di用管间当量直径de代替即可。;三、自然对流时对流传热系数关联式 ;准数关联式计算示例;5.4.8 流体有相变时的对流传热系数;1.蒸汽冷凝方式;(2)滴状冷凝 ;;(2)蒸汽在垂直管外(或板上)冷凝 ;3.影响冷凝传热的因素 ;;5.4.8.2 液体沸腾传热 ;1大容器饱和沸腾曲线 ;2沸腾传热系数的计算 ;(2)准数关联式 ;3影响沸腾传热的因素 ;5.5 辐射传热;5.5.1.2 热辐射对物体的作用 ;5.5.1.3 黑体、镜体、透热体和灰体;灰体：以相同吸收率A部分吸收0～∞全部波长辐射能的物体。大多数工程材料均可按灰体处理。因而灰体的特点是： 灰体为不透热体，即D=0或A＋R＝1 吸收率A不随波长k变化 物体的A、R和D是和物体的性质、表面状况，所处温度和投射辐射线的波长等有关，一般地： 多数固体和液体：不透热体，即D＝0或A＋R＝1 。 气体：不反射能量，即R＝0或A＋D＝1。 5.5.1.4 辐射传热 物体在向外发射辐射能的同时，也会不断地吸收周围其它物体发射的辐射能，并将其重新转变为热能，这种物体间相互辐射和吸收辐射能的传热过程称为辐射传热。若辐射传热是在两个温度不同的物体之间进行，则传热的结果是高温物体将热量传给了低温物体，若两个物体温度相同，则物体间的辐射传热量等于零，但物体间辐射和吸收过程仍在进行。 ;5.5.1.5 辐射传热基本定律 ;5.5.1.5.2 普朗克(M·Planc