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正文內(nèi)容

傳熱及傳熱設(shè)備概論(編輯修改稿)

2025-03-05 16:06 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 本量綱 4個(gè):長度 L,時(shí)間 T,質(zhì)量 M,溫度 ?無量綱特征數(shù) ( 84) =4無相變時(shí)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(zhǔn)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(qiáng)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(shí)應(yīng)注意:1. 定性溫度: 流體進(jìn)出口的平均溫度、壁面的平均溫度、流體和壁面的平均溫度。2. 定型尺寸: 傳熱面幾何特征的長度。3. 特征速度: 流體的速度。4. 熱流方向?qū)Ρ砻鎮(zhèn)鳠嵯禂?shù) ?的影響 要表明液體物性對的影響僅用定性溫度是不夠的,還需要指明熱流方向。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(shí)對流傳熱系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式(一)流體在管內(nèi)作強(qiáng)制對流1. 圓形直管內(nèi)的強(qiáng)制湍流( 1)應(yīng)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(jìn)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(shí):( 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(dāng) 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(dāng)量直徑計(jì)算。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2. 圓形直管內(nèi)流體處于過渡區(qū)時(shí)的對流傳熱系數(shù) 2300 Re 104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. 圓形直管內(nèi)強(qiáng)制層流( 1)隨熱流方向不同,速度分布情況不同;( 2)自然對流造成了徑向流動,強(qiáng)化了對流傳熱過程。對于液體第三章 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? 自然對流可以忽略: Gr 25000? 自然對流不能忽略: Gr25000乘校正因子: 適用范圍:定性溫度:特征尺寸:管內(nèi)徑第三章 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(二)流體在管外強(qiáng)制對流傳熱1. 流體在管束外垂直流過第三章 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 應(yīng)用范圍: Re=5000~70000。 x1/d=~5。 x2/d=~5 特征尺寸:管外徑;流速取各排最窄通道處 定性溫度:進(jìn)、出口溫度平均值Nu=C? Ren 平均對流傳熱系數(shù):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2.流體在換熱器管間的流動折流擋板形式:圓缺形、圓環(huán)形第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第三節(jié) 對流傳熱安全工程專業(yè)課件設(shè)置折流擋板目的 :增加殼程流體的湍動程度,進(jìn)而提高殼程的 ?。圓缺形折流擋板: 定性溫度:應(yīng)用范圍: Re=2103~ 106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)課件正方形排列:正三角形排列:特征尺寸 :( 1) 當(dāng)量直徑 de d0tt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( 2)流速 u按流通截面最大處的截面計(jì)算:式中 h—— 兩塊折流擋板間距離, m; D—— 換熱器殼徑, m;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(三)自然對流時(shí)的對流傳熱系數(shù)定性溫度:膜溫( tm+tw) /2特征尺寸:垂直的管或板為高度 H 水平管為管外徑 d0各種情況下的 C、 n值及特征尺寸不同。 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)課件總傳熱速率方程式中 Q──傳熱速率, W ; ?tm──兩流體的平均溫度差, ℃ ; A──傳熱面積, m2; K──總傳熱系數(shù), W/(m 2℃ ) 。第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第四節(jié) 傳熱過程計(jì)算安全工程專業(yè)課件(一)恒溫傳熱(二)變溫傳熱 ?tm與流體流向有關(guān)一、傳熱平均溫度差逆流 并流 錯(cuò)流 折流第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第四節(jié) 傳熱過程計(jì)算安全工程專業(yè)課件1. 逆流與并流t2 t1T1T2t1 t2T1T2 t2tAt1T2T1逆流 t2tAt1T2T1并流第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第四節(jié) 傳熱過程計(jì)算安全工程專業(yè)課件以逆流為例推導(dǎo) ?tm假設(shè):( 1)穩(wěn)態(tài)流動, qm qm2為常數(shù); ( 2) cp cp2為常數(shù); ( 3) K沿管長不變化; ( 4)熱損失忽略不計(jì)。AT2t1t2T1dTdtdA ?t2?t1?t=Tt對于微元:第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第四節(jié) 傳熱過程計(jì)算安全工程專業(yè)課件T1T2t2t1Q而第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第四節(jié) 傳熱過程計(jì)算安全工程專業(yè)課件 逆流、并流均適用; 當(dāng) ?t2/?t12,則可用算術(shù)平均值?!?對數(shù)平均溫度差第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第四節(jié) 傳熱過程計(jì)算安全工程專業(yè)課件2. 錯(cuò)流與折流查圖? ? 1 ? ?tm ?tm逆 —— ? 若 ? ,溫差損失大,傳熱不穩(wěn)定; 應(yīng)改變流型第三章 傳熱及傳熱設(shè)備第四節(jié) 傳熱過程計(jì)算安全工程專
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