化工原理(第三版)上册第五章传热思维导图详细版

这是一篇关于化工原理(第三版)上册第五章传热详细版的思维导图。传热是指由于温度差引起的能量转移，又称热传递。由热力学第二定律可知，凡是有温度差存在时，热就必然从高温处传递到低温处,因此传热是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象。

传热

• 传热过程概述
  • 基本方式
    • 热传导
      • 傅里叶定律
        • 
    • 热对流
      • 牛顿冷却定律
        • 
    • 热辐射
      • 
  • 评判换热器性能的指标
    • 传热速率
    • 热通量
• 热传导
  • 平壁的一维稳态热传导
    • 单层平壁
      • 
        • (m2·℃)，（m2·℃/W）导热热阻
    • 多层平壁
      • 
        • 总推动力为各层温度差之和，即总温差；总热阻为各层热阻之和
  • 圆筒壁的一维稳态热传导
    • 单层圆筒壁
      • 
    • 多层
      • 
• 对流传热
  • 机理
    • 湍流对流传热:湍流核心、缓冲层、层流内层、固体壁(注意传热方式、温度梯度、热阻的不同)
    • 热边界层及对流系数α
      • 存在温度梯度
      • 局部对流系数α
        • 
  • 量纲分析
    • 无相变的强制对流传热
      • α=（l，ρ，μ，Cp，λ，u）
    • 自然对流传热
      • 量纲为1的数群:Nu、Re、Pr、Gr
        • 表达式、含义
        • 
          • 三个注意事项:应用范围、特性尺寸、定性温度
  • 流体无相变时的对流传热系数
    • 在管内强制对流
      • 流体加热时，n=0.4；冷却时，n=0.3
      • 
        • 应用范围......
    • 在换热器管件间、自然对流
• 辐射传热
  • 基本概念及定律
    • 黑体、镜体(绝对白体)、透热体、灰体
    • 辐射能力
      • 
    • 三定律
      • 普朗克定律
        • 
      • 斯玻定律
        • 
      • 基尔霍夫定律
        • 
        • 黑度ε与物体性质、温度、表面情况有关
          • ε=E/Eb
  • 两固体间的辐射传热
    • 
• 换热器的传热计算
  • 热平衡方程式
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    • 有相变(潜热）时，Q=wr
  • 总传热速率微分方程、总传热系数
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  • 传热计算
    • 平均温差法: 对数平均温差△tm:当△t2/△t1≤2，△tm用算术平均温度差
      • 六个结论
    • 传热单元法(传热效率、单元数NTU、两者之间关系、计算QT、出口温度)
• 换热器
  • 结构型式
    • 间壁式换热器
      • 管壳式
        • 固定管板式、浮头式、U形管式、填料函式、釜式
      • 蛇管式
        • 沉浸式、喷淋式
      • 套管式
        • 两种流体呈逆流流动，便于承认
      • 翅片管式
    • 板式换热器
      • 平板式、螺旋式、热板式
    • 特殊型:热管
  • 传热强化
    • 途径
      • S↑
      • △tm↑
      • K↑←减少各热阻之和
        • 
    • 效果评价
      • 
• Q不变
• 熟悉各换热器原理示意图
• 湍流的α比层流的大
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• λ为导热系数，аt/аn温度梯度