【文章內(nèi)容簡介】 2 3 32 ( )1 1 1ln ln lnL t tQrrrr r r?? ? ???????????ni iiinrrttLQ1111ln1)(2??r1 r2 r3 r4 t1 t2 t3 t4 λ1 λ2 λ3 （ 2）有相變傳熱 rWttcWQ hPc ??? )( 12c ? ?)()( 212c TTcrWttcWQ SphhPc ?????例 44 試計(jì)算壓力為 ， 流量為 1500kg/h的飽和水蒸汽冷凝后并降溫至 50℃ 時(shí)所放出的熱量 。 總傳熱速率方程和總傳熱系數(shù) （ 1） 總傳熱速率方程 mtKSQ ??總傳熱速率方程：K： 總傳熱系數(shù)， W/（ ） 注意 ： K與 S相對應(yīng)，同選 Si、 Sm或 So oommii SKSKSK ??（ 2）總傳熱系數(shù) 獲取方法： ① 選取經(jīng)驗(yàn)值 P177 ② 實(shí)驗(yàn)測定 K值； Q S Δ tm→K ③ 計(jì)算 重點(diǎn) omoiio dbdddK ???11 0 ???ooimiii dddbdK ?????? 11oomiimm ddbddK ??????1 oommii SKSKSK ??如果考慮污垢熱阻 工程上規(guī)定，以傳熱管外表面積 So為基準(zhǔn) 000 111???????? SomioSiiioRddbddRddKioiomdddddln??其中， ）（一般?。篿om ddd ?? 21若傳熱面為平壁或薄管壁時(shí)： moi SSS ??SoSiimioRbRKKK???????211111???2111????ioK（忽略管壁熱阻和污垢熱阻） 結(jié)論： K值總是接近熱阻大的一側(cè)流體的 a值 （ a小 ） ，總熱阻由熱阻較大一側(cè)流體控制 ， 如果要提高 K， 首先要提高 a小 。 ai、 ao相差不太大時(shí) ， 兩者必須同時(shí)提高 。 圓筒壁： So≠Si≠Sm， SO=πdOL， Si=πdiL， Sm=πdmL。 流體無相變時(shí)對流傳熱系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式 強(qiáng)制對流傳熱和自然對流 。 強(qiáng)制對流 自然對流 1 流體在管內(nèi)強(qiáng)制對流時(shí)的對流傳熱系數(shù) (1) 流體在 圓形直管內(nèi)強(qiáng)制湍流時(shí)的對流傳熱系數(shù) ① 低粘度的流體 Nu= 當(dāng)流體 被 加熱時(shí) ， 式中 n=；流體 被 冷卻時(shí) ， n= 適用范圍： Re＞ 104， ＜ Pr＜ 120， 管長與管徑之比 L/d≥ 60， μ ＜ 2 103Pas ； 特性尺寸：管內(nèi)徑 di；定性溫度： tm=（ t1+t2） /2 (Re,Pr)Nu f? (Pr, )Nu f Gr?? ? ? ? R e Pr nd??? ② 高粘度液體 適用范圍： Re＞ 104， ＜ Pr＜ 120， 長徑比 L/d≥ 60； 特性尺寸：管內(nèi)徑 di； 定性溫度：除粘度 μ w取壁溫外 ， tm=（ t1+t2） /2 當(dāng)液體被加熱時(shí) 當(dāng)液體被冷卻時(shí) 對于氣體 ， 不管是加熱或冷卻 ， 皆取 1 ③ 短管 對于 L/d＜ 60的短管 ， 管子入口處攏動較大 ， 所以 a較高 ， 需要修正 ， 乘以短管修正系數(shù) ④ 彎管 式中： R—— 彎管的曲率半徑 Re Pr ( )wNu ???0 .1 4( ) 1 .0 5w?? ?0 .1 4( ) 0 .9 5w?? ?0 . 1 4()w??0 . 7id= 1 +Li???????id= 1 + 1 .7 7RR?R di 流體有相變時(shí)的對流傳熱 蒸汽冷凝和液體沸騰 α 相變 ＞＞ α 無相變 1． 蒸汽冷凝時(shí)的對流傳熱 蒸汽冷凝傳熱：當(dāng)飽和蒸汽與低于飽和溫度的壁面接觸時(shí) ， 將冷凝 成液滴并釋放出氣化潛熱 。 (1) 蒸汽冷凝的兩種方式 ① 膜狀冷凝： 冷凝液能夠潤濕壁面 ， 在壁面上形成一層完整 的液膜 。 ② 滴狀冷凝 ： 冷凝液不能夠潤濕 壁面 ， 在壁面上形成許多的小液滴 。 α 膜狀冷凝 小于 α 滴狀冷凝 工業(yè)冷凝器的設(shè)計(jì)都按膜狀冷凝考慮 。 大容器飽和沸騰曲線 AB段，自然對流區(qū) ， Δt 較小時(shí)，傳熱以自然對流為主 。 BC段，核狀沸騰區(qū) ， 汽泡產(chǎn)生速度大， α 上升很快。 CDE段，膜狀沸騰區(qū) ，當(dāng) Δ t增大到一定程度，汽泡產(chǎn)生速度大于脫離的速度，使傳熱困難，對流傳熱系數(shù) α 下降 。 工業(yè)一般控制在 核狀沸騰區(qū) 控制 Δt＜ Δtc 核狀沸騰也稱為泡狀沸騰 吸收率 反射率 透射率 A A?R R?D D?DRA ???因?yàn)椋???? DRA所以：黑體 ： 能全部吸收輻射能的物體 A=1。 白體：能全部反射輻射能的物體 R=1。（鏡體） 透熱體：能全部透過輻射能的物體 D=1。 灰體 ： 能以相同的吸收率 A，吸收全部波長輻射能的物體 。（ 工業(yè)上，多數(shù)物體都可近似視為灰體） 換熱器 換熱器的種類很多，但根據(jù)冷、熱流體熱量交換的原理和方式基本上可分為三大類： ● 間壁式 ● 直接接觸式（混合式） ● 蓄熱式 二、列管式換熱器的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的問題 （一）流體流徑的選擇 P279 管程和殼程選擇原則： （ 1） 不潔凈或易結(jié)垢的液體宜在管程 ，因管內(nèi)清洗方便； （ 2） 腐蝕性流體宜在管程 ，以免管束和殼體同時(shí)受到腐蝕； （ 3） 壓力高的流體宜在管內(nèi) ，以免殼體承受壓力； （ 4） 飽和蒸汽宜走殼程 ，因飽和蒸汽比較清潔，表面?zhèn)鳠嵯? 數(shù)與流速無關(guān)，而且冷凝液容易排出； （ 5） 流量小而粘度大的流體一般以殼程為宜 ，因在殼程 Re100即可達(dá)到湍流； （ 6） 需要被冷卻物料一般選殼程 ，便于散熱。 473 換熱器的傳熱強(qiáng)化途徑 總傳熱速率方程： 強(qiáng)化方法： （一）增大傳熱面積 S 關(guān)于傳熱面積 S的改變，不以增加換熱器臺數(shù)，改變換熱器的尺寸來加大傳熱面積 S，而是通過對傳熱面的改造，如開槽及加翅片、以不同異形管代替光滑圓管等措施來加大傳熱面積以強(qiáng)化傳熱過程。 (二）增大傳熱平均溫度差 （三）增大總傳熱系數(shù) K （設(shè)法減小對 K值影響較大的熱阻） 減小熱阻的主要方法有 (1) 加大流速；（ 2）防止結(jié)垢和及時(shí)地清除垢層。 mtKSQ ??mt? 濕空氣的性質(zhì)及濕度圖 511 濕空氣的性質(zhì) 一、濕度 又稱為濕含量。它以濕空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量與絕對干空氣的質(zhì)量之比表示， 用符號Ｈ表示，其單位為 kg水氣 /kg干空氣 pPpMnMnHggvv???? 6 2 量濕空氣中絕干空氣的質(zhì)的質(zhì)量水氣濕空氣中 第 5 章 干 燥 二、相對濕度百分?jǐn)?shù) 1??%100??Spp?濕空氣為飽和空氣 0?? 濕空氣為絕干空氣 重點(diǎn)）(6 2 SSpPpH????三、比容 （濕容積） Hv 干空氣濕空氣kgmv H3?在 p總 = 2 7 32 7 3)2 4 7 ( tHH????重點(diǎn) 六、干球溫度和濕球溫度 對于某一定干球溫度的濕空氣，其相應(yīng)的溫度越低，濕球溫度值越低，并且干球溫度大于濕球溫度， 而對于飽和濕空氣而言，其濕球溫度與干球溫度相等。 )( wttSQ ???)( , HHSkN wtSH ??wtNrQ ?)()( , HHcrtHHrkttwwwwtSHttStHw ?????? ?八、露點(diǎn) dt不飽和的濕空氣在濕含量Ｈ不變的情況下冷卻，達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)的溫度，稱為該濕空氣的露點(diǎn) ，用符號 表示。 露點(diǎn)是濕空氣的一個(gè)物理性質(zhì)，當(dāng)達(dá)到露點(diǎn)時(shí)，空氣的濕度為飽和濕度。當(dāng)空氣從露點(diǎn)繼續(xù)冷卻時(shí)，其中部分水蒸氣便會以水的形式凝結(jié)出來。 對于不飽和濕空氣為 對于飽和的濕空氣則有 dt? ? dwas tttt ??? ? dwas tttt ?? 干燥過程的物料衡算與熱量衡算（本章重點(diǎn)） 521 濕物料中含水量的表示方法 一、濕基含水量 是 以濕物料為計(jì)算基準(zhǔn)的水分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù) ，即 %1 0 0?? 濕物料的總質(zhì)量濕物料中水分的質(zhì)量w二、干基含水量Ｘ 是以濕物料中絕對干物料為計(jì)算基準(zhǔn)的水分的質(zhì)量比，即 濕物料中水分質(zhì)量與絕對干料的質(zhì)量之比 。 量濕物料中絕干物料的質(zhì)濕物料中水分的質(zhì)量?X 第一章 蒸餾 本章重點(diǎn)：二組分連續(xù)精餾塔的計(jì)算 2）用相對揮發(fā)度表示的氣液平衡關(guān)系 蒸餾的依據(jù)是混合液中各組分揮發(fā)度的不同。 在一定條件下純組分的揮發(fā)度由該組分在給定條件下的飽和蒸氣壓表示。在混合溶液中，其揮發(fā)度用它在氣相中的分壓與其液相中摩爾分率的比表示 。 AAA xpv ?BBB xpv =習(xí)慣上將易揮發(fā)組分的揮發(fā)度與難揮發(fā)組分的揮發(fā)度之比稱為相對揮發(fā)度，以 表示 。 ?BBAABAxpxpvv//==?用相對揮發(fā)度表示的易揮發(fā)組分 A的氣液相平衡方程式 xxy)1(1 ????? 在一定溫度范圍內(nèi)， α可近似為常數(shù)。 α值的大小反映了混合液分離的難易程度。若 α=1，則表明這種混合液不能用普通方法分離。 α越大 , 分離越容易。 3 兩組分理想溶液的氣液平衡相圖 蒸餾中常用的相圖有恒壓下的溫度 組成圖和氣