导图社区 传热知识总结
化工原理陈敏恒版上册,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。
化工原理陈敏恒版上册第五版,“颗粒沉降速度是指颗粒以均匀速度下沉时的速度。水或空气中悬浮物颗粒自由沉淀过程中,开始为加速沉淀,瞬时间即可达到作用于颗粒的推动力(重力)与水的阻力相等时的平衡状态,此时颗粒即以均匀速度下沉。
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第六章传热
概述
传热目的
加热或冷却物料,使之达到指定的温度
换热,以回收利用热量或冷量
保温,以减少热量或冷量
传热方式
直接接触式
间壁式(重点)
热量传递步骤
热流体给热于管壁内侧
热量自管壁内侧穿导至管壁外侧
管壁外侧给热于冷流体
应用广泛,形式多样,但是热冷流体不允许混合的场合
蓄热式
首先使热流体就过蓄热器中固体壁面,用热流体将固体填充物加热,然后 停止热流体,使冷流体流过固体表面,用固体填充物所积蓄之热量加热冷流体
传热过程
热流量
热流密度(或热通量)
总传热速率
非定态传热过程:流体温度随时间而变
热传导
不产生相对位移
傅里叶定律和热导率
傅里叶定律
特点:不发生相对位移
热导率
纯金属>含金>建筑材料>液体>固体绝热>气体
通过平壁的定态导热过程
温度分布
通过圆筒壁的定态导热过程
管路热损失计算(重点)
通过多层壁的定态导热过程
推动力和阻力的加和性
各层温度
对流给热
产生相对位移,仅在流体中,弱强与流体流动状况相关
对流给热过程分析
自然对流
强制对流
数学描述
给热系数影响因素
无相变的对流给热系数的经验关联式
圆形直管内强制湍流的给热系数
若上述条件无法满足
对于高粘度液体
对于l/d<30-40的短管
对于雷诺数=2000-3000之间的过渡流
流体在弯曲管道内流动时的给热系数
流体在非圆形管中强制直流的给热系数
圆形直管强制层流的给热系数
管外强制对流的给热系数
搅拌釜内液体与釜壁的给热系数
大容积自然对流的给热系数
沸腾给热与冷凝给热
沸腾给热
大容积饱和沸腾
大容积沸腾
管内沸腾
过热度
粗糙表面的汽化核心
大容积饱和沸腾曲线
沸腾给热的计算
沸腾给热过程强化
蒸汽冷凝给热
冷凝给热系数
热辐射
特点
无需介质
热能与电磁能的互相转化和转移
理论上只要物体温度>0K,则均可产生辐射 (当温度>500K时,才予以考虑)
实际意义
物体间互相辐射和吸收能量总结果
物体间温差较大,辐射传热为主要传热形式
固体辐射
黑体辐射能力和吸收能力
黑体:吸收率=1的物体
斯蒂芬-玻尔兹曼定律
实际物体的辐射能力和吸收能力
黑度:实际物体与同温黑体辐射能力的比值
辐射能力
灰体的辐射能力和吸收能力
基尔霍夫定律
黑体间的辐射传热和角系数
灰体间的辐射传热
影响辐射传热的主要因素
温度影响
几何位置的影响
表面黑度的影响
辐射表面之间介质的影响
气体辐射
传热过程的计算
传热过程的数学描述
热量衡算微分方程式
传热速率方程式
传热系数和热阻
传热过程基本方程式
对数平均推动力
换热器的设计型计算
换热器的操作型计算
换热器
间壁式换热器的类型
管壳式换热器的设计和选用
换热器其他类型