传热

此篇是一个关于传热的思维导图，其内容主要从传热过程的概述，两流体间传热过程的计算，热辐射，热传导，对流传热以及热换器来阐述传热这一理论

传热

• 传热过程概述
  • 传热过程的应用
    • 物料加热与冷却
    • 热量与冷量的回收利用
    • 设备与管路的保温
  • 热量传递的基本方式
    • 热传导：物体内部或两个直接接触的物体之间若存在温度差，热量会从高温部分向低温部分传递。
    • 对流：流体中，冷、热不同的两部位的流体质点做宏观移动和混合，将热量从高温处传递到低温处。
      • 自然对流：由于流体内部冷、热部分的密度不同而产生的对流称为自然对流；
      • 强制对流：冷、热两部分流体的对流是在泵、风机、或搅拌等外力作用下产生。
    • 热辐射：物质因本身温度的原因激发产生电磁波向空间传播。
  • 传热速率方程式
• 两流体间传热过程的计算
  • 热量衡算
    • 有相变
    • 无相变
  • 平均温差
  • 总传热系数
  • 污垢热阻
  • 壁温计算
    • 两侧无污垢
    • 两侧有污垢
• 热辐射
  • • 透热体：物体透过率为1，对热辐射既不吸收也不反射
    • 白体：反射率为1，将辐射能全部反射
    • 黑体：吸收率为1，热辐射全部吸收
  • 黑体辐射能力
    • 黑度
      • E:实际物体辐射能力
  • 两固体间的辐射传热
  • 辐射与对流的联合传热
• 换热器
  • 按用途分
    • 加热器
    • 冷却器
    • 冷凝器
    • 蒸发器
  • 按传热方式分
    • 两流体直接接触式换热器
    • 蓄热式换热器
    • 间壁式换热器
• 对流传热
  • 速率方程
    • α为对流传热系数
  • 影响对流传热系数的因素
    • 流体的物理性质
    • 流体对流起因
    • 流体流动状态
    • 流体的相态变化
    • 传热面的形状、相对位置与尺寸
  • 特征数
  • 流体无相变时对流传热系数的经验关联式
    • 圆形直管强制湍流
      • 低粘度液体
        • 应用范围：Re<10000，0.7<Pr<120，管长与管径之比大于等于60，流体粘度μ<2mPa*s；加热时：n=0.4，冷却时：n=0.3.
      • 高粘度液体
        • Re>10000,0.6<Pr<16700,l/d=60
    • 过渡区：乘以校正系数f
    • 强制层流
  • 有相变时
    • 蒸汽在水平管外冷凝
    • 在垂直管外膜状冷凝
      • 液膜为层流（Re<1800)
      • 液膜为湍流（Re>1800)
• 热传导
  • 傅里叶定律
    • dt/dx为温度梯度，A为传热面积，λ为热导率，大多数物质热导率在温度变化不大时与温度近似呈线性关系。
  • 平壁的稳态热传导
    • 单层
      • 传热速率
      • 单位面积的传热速率
    • 多层
  • 圆筒壁的稳态热传导
    • 单层
    • 多层