傳熱及傳熱設(shè)備概論-全文預覽
【正文】 ，進而提高殼程的 ?。第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第三節(jié) 對流傳熱安全工程專業(yè)課件五、無相變時對流傳熱系數(shù)的經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式（一）流體在管內(nèi)作強制對流1. 圓形直管內(nèi)的強制湍流（ 1）應用范圍： Re 104, Pr=~160, L/d 60, 氣體或低粘度的液體（ ?2 ?水 ）（ 2）定性溫度：流體進出口的算術(shù)平均 值（ 3）特征尺寸：管內(nèi)徑流體被加熱 n=流體被冷卻 n=第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第三節(jié) 對流傳熱安全工程專業(yè)課件討論：（ 1）加熱與冷卻的差別：液體氣體第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第三節(jié) 對流傳熱安全工程專業(yè)課件物性一定時：（ 2）影響因素：第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第三節(jié) 對流傳熱安全工程專業(yè)課件公式修正：（ 1）當 L/d 60，乘校正系數(shù) ；（ 2）高粘度液體 （ ?2 ?水 ）工程處理：加熱：冷卻：第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第三節(jié) 對流傳熱安全工程專業(yè)課件（ 3） 彎管（ 4）非圓形管道用當量直徑計算。安全工程專業(yè)課件四、對流傳熱的特征數(shù)及特征數(shù)關(guān)聯(lián)式的確定方法1. 用量綱分析法確定有關(guān)特征數(shù)變量數(shù)目： 8個基本量綱 4個：長度 L，時間 T，質(zhì)量 M，溫度 ?無量綱特征數(shù) （ 84） =4無相變時第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第三節(jié) 對流傳熱安全工程專業(yè)課件1. 努塞爾特 （ Nusselt ）數(shù)表示對流傳熱系數(shù)的特征數(shù)2. 雷諾 （ Reynolds）數(shù)反映流體的流動狀態(tài)對對流傳熱的影響第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第三節(jié) 對流傳熱安全工程專業(yè)課件3. 普蘭 特（ Prandtl）數(shù)反映流體的物性對對流傳熱的影響4. 格拉斯霍夫（ Grashof）準數(shù)表示自然對流 對對流傳熱的影響一般形式： Nu=f (Re, Pr, Gr)簡化：強制對流 Nu=f (Re, Pr) 自然對流 Nu=f (Pr, Gr)第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第三節(jié) 對流傳熱安全工程專業(yè)課件使用特征數(shù)關(guān)聯(lián)式時應注意：1. 定性溫度： 流體進出口的平均溫度、壁面的平均溫度、流體和壁面的平均溫度。n ?強制 ?自然 安全工程專業(yè)課件自然對流的產(chǎn)生：設(shè) 熱處： t2， ?2； 冷處 ： t1， ?1?—— 體積膨脹系數(shù)， 1/?C.或而得： 或第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第三節(jié) 對流傳熱安全工程專業(yè)課件由溫度差而產(chǎn)生的單位體積的升力：加熱板冷卻板第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第三節(jié) 對流傳熱安全工程專業(yè)課件5. 是否發(fā)生相變?相變 ?無相變4. 傳熱面的形狀，大小和位置? 形狀 —— 管、板、管束等；? 大小 —— 管徑、管長、板厚等；? 位置 —— 管子的排列方式，垂直或水平放置。安全工程專業(yè)課件第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第三節(jié) 對流傳熱二、對流傳熱速率與對流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)式中 Q ── 對流傳熱速率 ， W ； ?1 、 ?2 ── 熱、冷流體的 對流傳熱系數(shù) ， W/(m 2 n (2) 流體自然對流傳熱 若由于運動是因流體內(nèi)部各處溫度不同引起局部密度差異所致，則稱為 自然對流 。t1t2b1txb2 b3t2t4t3第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第二節(jié) 熱傳導安全工程專業(yè)課件各層的溫差第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第二節(jié) 熱傳導安全工程專業(yè)課件結(jié)論： 多層平壁熱傳導，總推動力為各層推動力之和，總熱阻為各層熱阻之和； 各層溫差與熱阻成正比。K)第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第二節(jié) 熱傳導安全工程專業(yè)課件第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第二節(jié) 熱傳導n n 二者基本上呈直線關(guān)系，金屬和體液的熱傳導系數(shù)隨溫度增加而減少 (水例外 )，氣體與非金屬熱傳導系數(shù)隨溫度增加而增加。故一般的保溫材料都是多孔的。在不是特別精確的計算時，我們可認為固體的熱導率是常數(shù)。 ℃ )或 W/(m （一）溫度場和等溫面非穩(wěn)態(tài)溫度場 穩(wěn)態(tài)溫度場 等溫面：在同一時刻，溫度場中所有溫度相同的點 組成的面。（二）傳熱速率與熱流密度第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第一節(jié) 概述安全工程專業(yè)課件（三）穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)傳熱 非穩(wěn)態(tài)傳熱 穩(wěn)態(tài)傳熱 第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第一節(jié) 概述安全工程專業(yè)課件（四）兩流體通過間壁的傳熱過程t2t1T1T2對流對流 傳導冷流體Q熱流體穩(wěn)態(tài)傳熱：第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第一節(jié) 概述安全工程專業(yè)課件式中 ?tm──兩流體的平均溫度差， ℃ 或 K； A──傳熱面積， m2； K──總傳熱系數(shù)， W/(m 2 間壁式換熱：參與傳熱的兩種流體被隔開在固體間壁的兩側(cè)，冷、熱兩流體在不直接接觸的條件下通過固體間壁進行熱量的交換。n能量轉(zhuǎn)移、能量形式的轉(zhuǎn)化。第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第一節(jié) 概述安全工程專業(yè)課件（二）熱對流n自然對流：由于流體內(nèi)溫度不同造成的浮升力引起的流動?；どa(chǎn)的傳熱問題安全工程專業(yè)課件一、熱一、熱 量傳遞的方式量傳遞的方式熱傳導： 依靠物體中微觀粒子的熱運動，如固體中的傳熱；熱對流： 流體質(zhì)點（微團）發(fā)生宏觀相對位移而引起的傳熱現(xiàn)象，對流傳熱只能發(fā)生在流體中，通常把傳熱表面與接觸流體的傳熱也稱為對流傳熱；熱輻射： 高溫物體以電磁波的形式進行的一種傳熱現(xiàn)象熱輻射不需要任何介質(zhì)作媒介。 了解新型換熱器的結(jié)構(gòu)及原理。216。安全工程專業(yè)專業(yè)基礎(chǔ)課安全工程專業(yè)課件本章重點216。 重點掌握對流傳熱及其計算。216。 化學反應：向反應器提供熱量或從反應器移走熱量；蒸發(fā)、蒸餾、干燥：按一定的速率向這些設(shè)備輸入熱量；高溫或低溫設(shè)備：隔熱保溫，減少熱損失；熱能的合理利用和廢熱回收。 特點：靜止介質(zhì)中的傳熱，沒有物質(zhì)的宏觀位移。（三）熱輻射n物體因熱的原因發(fā)出輻射能的過程稱為熱輻射。不常用，如涼水塔。熱流密度 q （熱通量） ：單位時間內(nèi)通過單位傳熱面積傳遞的熱量，單位 J/(s. m2)或 W/m 2。（五）總傳熱速率方程第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第一節(jié) 概述安全工程專業(yè)課件第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第二節(jié) 熱傳導一、熱傳導基本概念溫度場：某時刻，物體或空間各點的溫度分布。第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第二節(jié) 熱傳導溫
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