传热

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。无论在能源、宇航、化工、动力、冶金、机械、建筑等工业部门，还是在农业...

传热

• 概述
  • 传热基本方式
    • 热传导：不依靠物体内部各部分质点的宏观混合运动，而是借助于物体分子，原子，离子，自由电子等微观粒子的热运动产生的热量传递。
    • 热对流：是指流体内部应各自点发生相对位移而引起的热交换。
    • 热辐射：辐射是以电磁波方式传递能量的现象，其中应热的原因而产生的电磁波，在空间的传递称为热辐射。
  • 冷热流体的热交换与对应传热器
    • 直接接触式换热
      • 混合式换热器
      • 优点：设备结构简单、传热效率高
    • 蓄热式换热：
      • 蓄热器：通常在生产中采用两个并联的需热器交替使用
      • 缺点：设备体积放大，且不能完全避免两种流体的混合。（使用不多）
    • 间壁式换热
      • 间壁式换热器。
      • 间壁式换热器应用广泛，形式多样，各种管式和板式结构的换热器均属此类。
      • 间壁式换热器传热步骤
        • 热流以对流方式将热量传递给壁面
        • 热量以热传导方式从壁面的高温一侧传递至壁面的低温一侧。
        • 传递质壁面低温一侧的热量又以对流方式传递给冷流体。
  • 载热体及其选择
    • 载热体：在化工生产中，布料在换热器内被加热或冷却时，通常需要用另一种流体供给或取走热量的流涕。
    • 选取原则：
      • 1.载热体的温度易调节控制。
      • 2.载热体的饱和蒸汽压角加热时不易分解
      • 3.载热体的毒性小，不易爆、易燃，不易腐蚀设备。
      • 4.价格便宜，来源容易。
• 热传导
  • 平壁稳态传热
    • 传热速率
    • 热通量
  • 多层平壁稳态传热
    • 传热速率方程
    • 传热过程中的规律：多层平壁热传导的总推动力为各层温度差之和，既总温度差差，总热阻为各层热阻之和
  • 圆筒壁的稳态传热
  • 多层圆筒壁稳态传热
• 热对流
  • 传热机理与传热系数
    • 机理：对流传热是集热对流和热传导于一体的综合传热现象。对流传热的热阻主要集中在层流内层，因此减薄层流内层的厚度是强化对流传热的主要途径。
    • 相变对流传热：雨一般强势，对流传热有所不同，主要是由于其有相的变化，界面不断搅动，大大增强传热效率。
    • 传热系数：对流传热系数在数值上等于单位温度差下、单位传热面积的对流传热速率，它反映了对流传热的快慢，其值越大表示对流传热越快。
  • 对流传热系数
    • 定义：
    • 影响因素
      • 1.流体的种类和相变的情况。
      • 2.流体的物性。
        • 导热系数
        • 黏度
        • 热容量。
        • 体积膨胀系数。
      • 3流体温度。
      • 4.流体的流动形态。
      • 5.引起流体流动的原因。
      • 6.传热面的形状位置和大小
    • 量纲分析
      • 努赛尔数
      • 雷诺数
      • 普朗特殊
      • 格拉晓夫数
• 换热器传热计算
  • 热平衡方程
  • 总传热系数和总传热速率微分方程
  • 传热计算方法
    • • 逆流、并流
      • 错流、折流
  • 因数R、P
• 换热器
  • 管式换热器
  • 板式换热器