化工原理-传热-精PPT课件.ppt

传热第一节概述能量回收：节能减排、资源回用！
同时，是化工厂提高经济效益的一个重要措施！
余热资源被认为是继煤、石油、天然气和水力之后的又一常规能源。二、传热的三种基本方式2、对流
流体内部质点发生相对位移的热量传递过程。6三、两流体通过间壁换热与传热速率方程式82、热载体及其选择冷却剂：水、空气、冷冻盐水、液氨等3、传热速率与热流密度5、两流体通过间壁的传热过程136、传热速率方程式第二节热传导不稳定温度场
(2)温度梯度2、傅立叶定律3、热导率1、固体热导率2、液体热导率4、平壁的稳态热传导由假设可知：为稳态一维热传导，根据傅里叶定律例:平壁A=20m2，b=0.37m，t1=1650oC，t2=300oC，材料导热系数=0.815+0.00076t(t:oC，:W/(moC))。试求平壁Q和q。(2)多层平壁的稳态热传导推广至n层：例：燃烧炉最内层耐火砖b1=150mm,中间层绝热砖b2=290mm,最外层普通砖b3=228mm。已知t1=1016oC,t4=34oC，求t2和t3。设各层接触良好。材料5、圆筒壁的稳态热传导傅立叶定律注：在稳态下通过圆筒壁的导热速率Q与坐标r无关，但热流密度q与单层平壁类似形式的计算式：例：有外径为426mm的水蒸气管路，管外覆盖一层厚为400mm的保温层。保温层材料的热导率=0.5+0.0009tW/(mK)。水蒸气管路外表面温度为150oC,保温层外表面温度为40oC。试计算该管路每米长的散热量。(2)多层圆筒壁的稳态热传导例：在一的钢管外包有两层绝热材料，里层为40mm的氧化镁粉，平均导热率为=0.07W/(moC)，外层为20mm的石棉层，平均导热率为=0.15W/(moC)。测得管内壁温度为500oC,最外层表面温度为80oC，管壁的热导率=45W/(moC)。试求每米管长的热损失及两层保温层界面的温度。(2)保温层界面温度t3第三节对流传热38式中 Q─对流传热速率，W；
1、2─热、冷流体的对流传热系数，
W/(m2·K)；
T、TW、t、tW─热、冷流体的平均温度及
平均壁温，℃。2、影响对流传热系数的因素自然对流的产生：(3)流体的物性
，，，cp，3、对流传热的特征数关系式变量总数：8个
基本因次4个：长度L，时间T，质量M，温度
根据π定律，无量纲特征数（8-4）=4

一般形式：Nu=f(Re,Pr,Gr)
简化：强制对流Nu=f(Re,Pr)474.无相变时对流传热系数的经验关联式特征尺寸为管内径di
流体被加热时，n＝0.4；被冷却时，n＝0.3。以下是对上面的公式进行修正：
高粘度l/d<60例：常压下，空气在管长为4m，管径为的钢管中流动，流速为15m/s，温度由150oC升至250oC。试求管壁对空气的对流传热系数。所以，可用圆形直管强制湍流时的对流传热系数公式计算，本题中空气被加热，n=0.4蒸气冷凝时的对流传热552.膜状冷凝时的对流传热系数（2）蒸汽在垂直管外（或垂直板上）冷凝3.影响因素和强化措施
(1)液体物性
，，，r
(2)不凝气体
不凝气体存在，导致，需定期排放。(5)强化措施：
目的：减少冷凝液膜的厚度
水平管束：减少垂直方向上管数，采用错列；
垂直板或管：开纵向沟槽，或在壁外装金属丝。液体沸腾时的对流传热①622.影响因素及强化措施
（1）液体的性质第四节两流体间传热过程的计算1、热量衡算
热负荷Q：单位时间冷、热流体间交换的热量。无相变时相变时2、传热平均温度差(tm)的计算逆流与并流以冷、热流体均无相变、逆流流动为例推导tm：71对数平均温度差t逆流：折流与错流的平均温度差流向的选择：逆流与并流的比较(2)载热体消耗量(3)温度差分布3、总传热K的计算稳态传热(1)若传热面为平壁以圆筒外表面为基准：(4)污垢热阻的影响：4、壁温计算5、传热计算举例解：(4)管壁温度第六节换热器89902、间壁式换热器92(2)沉浸式蛇管换热器(3)喷淋式蛇管换热器95(4)套管式换热器97(5)螺旋板式换热器99(6)板式换热器优点：
结构紧凑
操作灵活
K大102(7)板翅式换热器(8)翅片式换热器(9)热管式换热器(10)列管式换热器(10)列管式换热器
固定管板式换热器(10)列管式换热器
浮头式换热器(10)列管式换热器
U形管式换热器1103、列管式换热器选用计算中有关问题(3)换热器中管子的规格和排列方式圆缺形4、传热过程的强化采用高效新型换热器
改进传热面结构入手来增大A和湍动程度，使Q增大K第四章小结三、对流传热
掌握牛顿冷却定律；
掌握的影响因素，了解因次分析法在传热中的应用；
掌握四个准数的定义及物理意义；Nu、Re、Pr、Gr
掌握圆形直管强制对