传热-小结.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第,4,章小结,知识结构图,传热,热传导,换热器,对流传热,热辐射,傅立叶定律,导热系数,一维平壁热传导：单层、多层,一维圆筒壁热传导：单层、多层,对流传热过程分析,牛顿冷却定律,对流传热系数关联式,无相变,有相变,自然对流,强制对流,液体沸腾,蒸汽冷凝,黑体、镜体、透热体、灰体,斯蒂芬,-,波尔茨曼定律,黑度,克希霍夫定律,两固体间辐射传热,传热过程计算,传热速率方程式,热量衡算方程式,总传热系数,壁温的估算,对数平均温差,设计型及操作型计算,傅立叶定律,导热系数,对大多数金属材料：,t,对大多数非金属材料：,t,液体,t,（,除水和甘油）,气体,t,通过单层平壁的稳态热传导,通过多层平壁的稳态热传导,通过单层圆筒壁的稳态热传导,通过多层圆筒壁的稳态热传导,牛顿冷却定律,放热,吸热,无相变圆形直管内的强制湍流,适用范围：,Re,10000,，,0.7,Pr,120,，,60,流体被加热时，,n,=0.4,；,被冷却时，,n,=0.3,蒸汽冷凝,滴状冷凝,冷凝方式,膜状冷凝,滴,膜,冷凝传热的影响因素和强化措施,（,1,）流体物性,冷凝液,r,（,2,）,温差,层流：,t,=,t,s,t,W,（,3,）,不凝气体,不凝气,存在,定期排放,（,4,）蒸汽流速与流向,（,u,10m/s,）,同向时,；反向时,；,u,（,5,）蒸汽过热,包括冷却和冷凝两个过程,（,6,）冷凝面的形状和位置,强化措施,减少液膜的厚度,开纵向沟槽；采用错列；安装金属丝或翅片,液体沸腾曲线,自然对流,E,A,B,C,D,250,5,25,临界点,黑体、镜体、透热体、灰体,黑体,吸收率,A,=1,镜体,反射率,R,=1,透热体,穿透率,D=1,灰体,D=0,或,A,R=1,吸收率,A,不随波长,变化,斯蒂芬,-,波尔茨曼定律,(,黑体的辐射能力,),灰体的辐射能力,克希霍夫定律,A,：吸收率，表示由其它物体发射来的辐射能可被该物体吸收的分数；,：黑度，表示物体的辐射能力占黑体辐射能力的分数,A,、,物理意义：,两固体间的辐射传热,间壁式换热器的类型,夹套换热器,蛇管换热器,套管换热器,列管换热器,固定管板式补偿圈补偿,浮头式浮头补偿,U,型管式,U,型管补偿,新型换热器,传热速率方程式,热量衡算方程式,传热计算,无相变时,相变时,总传热系数,壁温的估算,K,接近,小一侧流体的值,定态传热,T,W,接近于,大侧流体的温度,对数平均温差,(1),在包有二层相同厚度保温材料的圆形管道上，应该将,材料包在内层，其原因是,，,。,(2),厚度不同的三种平壁，各层接触良好，已知,b,1,b,2,b,3,；导热系数,1,2,3,。在稳定传热过程中，各层的热阻,R,1,R,2,R,3,，,各层的温差,t,1,t,2,t,3,，,各层的导热速率,Q,1,Q,2,Q,3,练 习,(3),列管换器中，用饱和水蒸汽加热空气，空气走管内，蒸汽管间，则管壁温度接近,的温度，总传热系数接近,的对流传热系数。,(4),水在管内作湍流流动，若使流速提高至原来的,2,倍，则其对流传热系数约为原来的,倍。管径改为原来的,1/2,两流量相同，则其对流传热系数约为原来的,倍。（设条件改变后，仍在湍流范围）,（,5,）物体的辐射传热速率与绝对温度的,方成正比。,（,6,）物体黑度是指在,温度下，物体的,与,之比，在数值上它与同一温度下物体的,相等。,（,7,）设置隔热挡板是,辐射散热的有效方法。材料的黑度愈低，辐射散热量,。,（,8,）冷凝现象有,冷凝和,冷凝，工业冷,凝器的设计都按,冷凝设计；沸腾现象有,沸腾和,沸腾，工业上的沸腾装置一般,是按,沸腾设计的。,（,9,）在蒸汽冷凝传热中，不凝性气体的存在对,的影响是,_,。,某厂一单管程单壳程列管换热器，列管规格为,252.5mm,，管长,6m,，管数,501,根，管程走热气体，流量为,5000kg/h,，平均比热,3.04KJ/(Kg.K),，进口温度,500,；壳程走冷气体，流量为,4000Kg/h,，平均比热,3.14KJ/(Kg.K),，进口温度,30,。,(1),逆流操作时，测得热气体的出口温度为,200,，求总传热系数,K,为多少（,W/m,2,k,）,;,(2),如采用并流操作，热气体出口温度有无可能降为,200,，为什么？,在一套管换热器用水逆流冷却某种溶液，溶液量为,1.4Kg/s,，比热为,2KJ/(Kg),，走内管（规格为,252.5mm,），从,150,降温至,100,。冷却水走套管环隙，从,25,升温至,60,，水的比热为,4.18KJ/,（,Kg,）。,（,1,）已知溶液一侧的对流传热系数为,1160W/m,2,，冷却水一侧的以流传热系数为,930W/m,2,，忽略管壁和污垢的热阻，求以传热外表面积为基准的总传热系数,K,和冷却水的用量（,Kg/h,）。,（,2,）计算内管的外表面积和管长。,用一传热面积为,3m,2,由,252.5mm,的管子组成的单程列管式换热器，用初温为,10,的水将机油由,200,冷却至,100,，水走管内，油走管间。已知水和机油的质量流量分别为,1000kg/h,和,1200kg/h,，其比热分别为,4.18KJ/Kg.K,和,2.0KJ/Kg.k,；水侧和油侧的对流传热系数分别为,2000W/m,2,.k,和,250W/m,2,.k,，两流体呈逆流流动，忽略管壁和污垢热阻。,（,1,）计算说明该换热器是否合用？,（,2,）夏天当水的初温达到,30,时该换热器是否合用？如何解决？（假设传热系数不变）,