化工原理第五章傳熱(王曉敏)-全文預(yù)覽
【正文】 ttRRRtttAbAbAbtttQlll例 3:有一爐壁，由下列三種材料組成： 耐火磚： λ1= W C。K 1,試求平壁內(nèi)溫度分布。 :導(dǎo)熱系數(shù)， W/； l例 2： 平壁厚 500mm，若 t1=900176。 3. 傅立葉定律 熱傳導(dǎo)的基本定律 ?單位實(shí)際時(shí)間內(nèi)傳導(dǎo)的熱量與溫度梯度和導(dǎo)熱面積成正比。 10 熱傳導(dǎo) 對(duì)流 輻射 11 ? 冬天，經(jīng)過(guò)在白天太陽(yáng)底下曬過(guò)的棉被，晚上蓋起來(lái)為什么感到很暖和？并且經(jīng)過(guò)拍打以后，為什么效果更加明顯？ ? 冬天，在相同的室外溫度條件下，為什么有風(fēng)比無(wú)風(fēng)時(shí)感到更冷些？ ? 夏季在維持 20℃ 室內(nèi)工作，穿單衣感到舒適，而冬季保持在 22℃ 的室內(nèi)工作時(shí)，為什么必須穿絨衣才覺(jué)得舒服？ ? 在寒冷的北方地區(qū)，建房用磚采用實(shí)心磚還是多孔的空心磚好？為什么？ ? 電影 《 泰坦尼克號(hào) 》 里，男主人公杰克在海水里被凍死而女主人公羅絲卻因躺在筏上而幸存下來(lái)。 二、對(duì)流 （ convection) ： ? 流體質(zhì)點(diǎn)（微團(tuán)）發(fā)生 宏觀相對(duì)位移 而引起的傳熱現(xiàn)象； ? 特點(diǎn)：只能發(fā)生在流體中 ； ? 對(duì)流給熱： 通常把傳熱表面與接觸流 體的傳熱稱(chēng)為對(duì)流給熱或給熱（即對(duì)流傳熱常伴隨熱傳導(dǎo)）； ? 自然對(duì)流與強(qiáng)制對(duì)流。 8 第一節(jié) 概 述 1. 傳熱在化工 生產(chǎn)中的應(yīng)用 ? 利用余熱，以降低能耗； ?任何工藝過(guò)程需在指定溫度下進(jìn)行，必須加熱或冷卻； ?絕熱 加熱器 冷凝器 醋酸氣體 乙炔氣體 冷凝器 精餾塔 反 應(yīng) 器 150℃ 200℃ 醋酸乙烯氣體 精醋酸 乙烯液 體產(chǎn)品 粗醋酸 乙烯液體 冷油 熱油 9 2. 傳熱的三種基本方式 一、熱傳導(dǎo) （ conduction) ? 依靠物體中微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)而傳熱； ? 特點(diǎn)：物體內(nèi)部無(wú)宏觀運(yùn)動(dòng)，靠物體各部分的直接接觸產(chǎn)生熱量傳遞； ? 介質(zhì)：物質(zhì)三態(tài)均可。 ? 在高溫情況下，輻射傳熱成為主要傳熱方式。 ),( zyxft ?穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)： 2. 溫度梯度 ?溫度梯度的方向垂直于等溫面， 以溫度增加方向?yàn)檎?。 △ t:兩壁面溫差 ,K。m1 C，外壁溫度為 150176。K 1,試求通過(guò)每平米磚壁的導(dǎo)熱量。m1 C，外壁溫度為 80176。 解：不銹鋼管內(nèi)半徑： r1=40/2=20mm，外半徑： r2=50/2=25mm， 211 )(212 ????? ?? mm rA石棉層內(nèi)半徑： r2=25mm，外半徑： r3=25＋ 30＝ 55mm， r3/r22： m0 3 )0 2 ( 5 ???mr 222 ??? mm rA ?每米管長(zhǎng)熱損失： W / m397250100350222111???????????mm AbAbtLQll23 例 5： 求例 4中溫度分布 24 例 6： 在一 φ60 材料，里層為 40mm的氧化鎂粉，平均導(dǎo)熱系數(shù)λ= ℃ 。 C 21121112 1 7 。 mrAmrrrrrrrmmm ??????????? ?23343334 5 0 2 。若蒸汽管道外表面溫度為 177 ℃ ，保溫層的外表面溫度為 38℃ ，試求每米管長(zhǎng)的熱損失以及保溫層中的溫度分布。 (2)保溫層中的溫度分布。 穩(wěn)定的串聯(lián)傳熱過(guò)程 1 1 2 2/ mdQTtd A b d A d A? l ??? ??1 1 2 2 1 1 2 21 / / 1 / 1 / / 1 /w w w wmmT T T t t t TtdQd A b d A d A d A b d A d A? l ? ? l ?? ? ? ?? ? ? ???? ?2對(duì) 流阻力對(duì) 流推 動(dòng) 力傳導(dǎo) 阻力傳導(dǎo) 推 動(dòng) 力1對(duì) 流阻力對(duì) 流推 動(dòng) 力2對(duì) 流阻力傳導(dǎo) 阻力1對(duì) 流阻力)(總 推 動(dòng) 力?????????????????由傳熱基本方程： 對(duì)比兩式有： AKtTAtTKQd1d)(d????1 1 2 21 1 1mbd A d A d A K d A? l ?? ? ?34 K－總傳熱系數(shù) 當(dāng)間壁為平壁 ， 或管壁很薄或管徑較大時(shí) ， dA dAdAm 和 dA 相等或近似相等 ， 則： K dAdAdAbdA m1112211??? ?l?121 1 1bK ? l ?? ? ? 當(dāng)傳熱面為圓筒壁 ， 內(nèi)外兩側(cè)傳熱面積不等 ， 根據(jù)換熱器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 ， 傳熱面積以換熱管 外表面 計(jì)算 ， 則： 221 1 21 1 1md A d AbK d A d A? l ?? ? ?對(duì)圓管 ， 因?yàn)椋? 2 221 11dd lddAlddA???? 2 22ddm mmlddAlddA????221 1 21 1 1mdd bK d d? l ?? ? ?2 ()d Q K d A T t??K與 ?的區(qū)別：對(duì)流傳熱系數(shù) ?具有局部性質(zhì)， K是總傳熱系數(shù)； 35 例 8： 例 4中，在石棉層外再包一厚度 30mm的保溫材料， 導(dǎo)熱系數(shù) l3＝ 。 W / 120350???????????lLQ??llllll 433322211113332221114121rAbAbAbttAbAbAbttLQmmmbmmm??????????37 m0 6 )0 5 ( 0 5 8 ???mr 233 ?? mm rA ?每米管長(zhǎng)熱損失： 加保溫層后， r4=55＋ 30＝ 85mm： r3=55mm： ?
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