化工原理少课时版第三节-对流市公开课一等奖省赛课微课金奖PPT课件.pptx

第三节对流传热对流传热是指流体中质点发生相对位移和混合而引发热量传递。对流传热仅发生在流体中，与流体流动情况相关。在对流传热同时伴有流体间导热现象，通常对流传热是指流体与固体壁面间传热过程。一、对流传热方程与对流传热系数流动流体与外界传热(1)流体物理性质:、Cp、、、(2)流体对流起因：强制对流、自然对流(3)流体流动状态:强制对流速度大，大。(4)流体相态改变(5)传热面形状、相对位置及尺寸取得主要有三种方法：影响原因主要有：1.引发流动原因：自然对流和强制对流2.流动型态：层流或湍流3.流体性质：、、cp、等4.传热面形状、大小、位置：如圆管与平板、垂直与水平、管内与管外等5.有相变与无相变：cp或汽化潜热r------格拉斯霍夫准数Gr是雷诺数一个变形，表征自然对流时“雷诺数”故（2）高粘度流体Why？2.圆形直管内过渡流对流传热系数I五、流体有相变时对流传热（1）膜状冷凝（2）滴状冷凝不过，到当前为止，在工业冷凝器中即使采取了促进滴状冷凝办法，也不能持久。所以，工业冷凝器设计都按膜状冷凝考虑。2.蒸汽在水平管外膜状冷凝时对流传热系数3.蒸汽在垂直管外膜状冷凝时对流传热系数对于垂直管或壁层流时（Re<1800）湍流时（Re>1800）液膜雷诺准数Re计算(4-31)4、影响冷凝传热原因（1）不凝性气体影响实际上，工业用蒸汽不可能绝对纯净，其中总会有微量不凝性气体冷凝器连续工作过程中，蒸汽不停地冷凝，不凝性气体将不停地在冷凝空间积聚。不凝性气体积聚，使冷凝给热系数较大幅度地降低。这是因为在汽液界面上，可凝性蒸汽不停凝结，不凝性气体则被阻留形成一层不凝性气体层，这相当于附加一额外热阻，使蒸汽冷凝给热系数大为降低。由此，蒸汽冷凝器中必须设有不凝性气体排放口，定时排放，以降低不凝性气体不良影响。（2）蒸汽流速和流向影响两向相同时，蒸汽将加速冷凝液流动，使膜厚减小，结果α增大。反之，膜厚增厚，α减小。但当蒸汽流速大到能够冲散液膜使部分壁面直接暴露于蒸汽中，α增大。通常，蒸汽入口设在换热器上部，以防止蒸汽和冷凝液逆向流动。（3）蒸汽过热影响当液膜为层流流动，如温度差越大，冷凝过程传热推进力加大，则冷凝蒸汽速率增加，液膜加厚，α减小。（4）传热面形状与布置若沿冷凝液流动方向液体增多，液膜加厚，α减小。应正确安放冷凝壁面。如错开。表面情况，如粗糙度，α减小。冷凝给热过程强化