理學(xué)]化工原理少學(xué)時(shí)課件和輔導(dǎo)教程、考試重點(diǎn)例題復(fù)習(xí)題及課后答案23對(duì)流傳熱(已修改)
2025-01-29 13:24 本頁面
【正文】 1 工業(yè)上遇到的 對(duì)流傳熱 常指間壁式換熱器中兩側(cè)流體與固體壁面之間的熱交換 ， 即流體將熱量傳給固體壁面或者壁面將熱量傳給流體的過程稱之為對(duì)流傳熱 （ 或稱對(duì)流給熱 、 放熱 ） 。 第三節(jié) 對(duì)流傳熱 2 一、對(duì)流傳熱過程分析 dA t2 qm1,T1 qm2t1 T2 3 ?層流底層 溫度梯度大，熱傳導(dǎo)方式 ?湍流核心 溫度梯度大，對(duì)流方式 ?過渡區(qū)域 熱傳導(dǎo)和對(duì)流方式 d A2 A1 tW t TW T 傳熱壁 冷流體 熱流體 4 二、 對(duì)流傳熱速率方程 —— 牛頓冷卻定律 tAQ ?? ?式中 Q ── 對(duì)流傳熱速率， W； ? ── 對(duì)流傳熱系數(shù)， W/(m2℃ )； △ t── 對(duì)流傳熱溫度差， ℃ ； A ──傳熱面積， m2。 5 ──有效膜厚度 下面來推導(dǎo) 牛頓冷卻定律 建立 膜模型 ： d單層壁導(dǎo)熱速率方程： AttAtAQ??d?1??????T TW t tW d 6 1. 牛頓冷卻定律是一種推論，假設(shè) Q∝ ?t。 RtATwTTwTARtAttttAQww???????????????1)(1)( ＝2. 復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化表示。 推動(dòng)力 阻力 7 三、影響對(duì)流傳熱系數(shù) ?的因素 自然對(duì)流：由于流體內(nèi)部密度差而引起流體的流動(dòng)。 強(qiáng)制對(duì)流：由于外力和壓差而引起的流動(dòng)。 ?強(qiáng) ?自 ?， ?， ?， cp 8 5. 是否發(fā)生相變 蒸汽冷凝、液體沸騰 ?相變 ?無相變 4. 傳熱面的形狀，大小和位置 ?形狀：如管、板、管束等； ?大?。喝绻軓胶凸荛L(zhǎng)等； ?位置：如管子的排列方式（管束有正四方形和三角形排列）；管或板是垂直放置還是水平放置。 層流、湍流 ?湍 ?層 9 四、對(duì)流傳熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式的建立 （一）因次分析 式中 l—— 特性尺寸； u—— 特征流速。 基本因次：長(zhǎng)度 L，時(shí)間 T，質(zhì)量 M，溫度 ? 變量總數(shù)： 8個(gè) 由 ?定律（ 84） =4，可知有 4個(gè)無因次數(shù)群。 ?＝ f(u， l， ?， ?， cp， ?， g??t) cba GrKNu PrRe?10 ??lNu ???du?Re??pc?Pr223??? tlgGr ??cbpa tlgcduKl )()()(223????????? ??Nusselt待定準(zhǔn)數(shù) Reynolds，流動(dòng)型態(tài)對(duì)對(duì)流傳熱的影響 Prand
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