傳熱及傳熱設備概論-展示頁
2025-02-21 16:06本頁面
【正文】 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。 冷流體：熱流體： 牛頓冷卻定律安全工程專業(yè)課件三、 對流表面?zhèn)鳠嵯禂??的影響因素第三章 傳熱及傳熱設備第三節(jié) 對流傳熱n n ?湍流 ?層流n n 自然對流：由于流體內部密度差而引起流體的流動。安全工程專業(yè)課件第三章 傳熱及傳熱設備第三節(jié) 對流傳熱二、對流傳熱速率與對流表面?zhèn)鳠嵯禂凳街? Q ── 對流傳熱速率 ， W ； ?1 、 ?2 ── 熱、冷流體的 對流傳熱系數 ， W/(m 2n (4) 液體沸騰傳熱n 液體從固體壁面取得熱量而沸騰，在液體內部產生氣泡，氣泡在浮升時因繼續(xù)發(fā)生液體氣化而長大的傳熱類型叫液體沸騰傳熱。 n (2) 流體自然對流傳熱 若由于運動是因流體內部各處溫度不同引起局部密度差異所致，則稱為 自然對流 。第三章 傳熱及傳熱設備第二節(jié) 熱傳導五、圓筒壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導安全工程專業(yè)課件在半徑 r處取 dr同心薄層圓筒積分第三章 傳熱及傳熱設備第二節(jié) 熱傳導安全工程專業(yè)課件討論：—— 對數平均面積熱阻令 —— 對數平均半徑第三章 傳熱及傳熱設備第二節(jié) 熱傳導又一般 時，安全工程專業(yè)課件 （二）多層圓筒壁的熱傳導第三章 傳熱及傳熱設備第二節(jié) 熱傳導安全工程專業(yè)課件三層：n層圓筒壁： 第三章 傳熱及傳熱設備第二節(jié) 熱傳導安全工程專業(yè)課件dAqm2， t2qm1， T1qm2， t1 qm1， T2第三章 傳熱及傳熱設備第三節(jié) 對流傳熱一、對流傳熱及其類型流體流過與流體平均溫度不同的固體壁面時的熱交換過程在工程上稱為對流傳熱或 “ 傳熱 ” 過程。t1t2b1txb2 b3t2t4t3第三章 傳熱及傳熱設備第二節(jié) 熱傳導安全工程專業(yè)課件各層的溫差第三章 傳熱及傳熱設備第二節(jié) 熱傳導安全工程專業(yè)課件結論： 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。安全工程專業(yè)課件t1t2btxdxQ （一）單層平壁熱傳導 假設：材料均勻， ?為常數；一維溫度場， t沿 x變化； A/b很大，忽略端損失。K)第三章 傳熱及傳熱設備第二節(jié) 熱傳導安全工程專業(yè)課件第三章 傳熱及傳熱設備第二節(jié) 熱傳導n n 二者基本上呈直線關系，金屬和體液的熱傳導系數隨溫度增加而減少 (水例外 )，氣體與非金屬熱傳導系數隨溫度增加而增加。K)第三章 傳熱及傳熱設備第二節(jié) 熱傳導安全工程專業(yè)課件 熱傳導系數 /熱導率 t? ， ?? 一般情況下， ?隨 p的變化可忽略； 氣體不利于導熱，有利于保溫或隔熱。故一般的保溫材料都是多孔的。除水和甘油外，熱導率隨溫升而降。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。 負號表示傳熱方向與溫度梯度方向相反第三章 傳熱及傳熱設備第二節(jié) 熱傳導單位時間通過單位面積的熱流量與其溫度梯度成正比，即 :二、傅里葉定律 Fourier安全工程專業(yè)課件第三章 傳熱及傳熱設備第二節(jié) 熱傳導三、熱導率 /熱傳導系數熱導率： 表示物質導熱能力的物理量，稱為熱導率。 ℃ )或 W/(m安全工程專業(yè)課件（二）溫度梯度 n?n ?xt+?ttxQ 方向：法線方向，以溫度增加的方向為正。 （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。K)。（二）傳熱速率與熱流密度第三章 傳熱及傳熱設備第一節(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， W/(m 2 解決這些問題需要兩個基本關系式熱量恒算式熱量恒算式 若忽略過程熱損失傳熱速率關系傳熱速率關系 傳熱速率 (熱流量 ) Q ：單位時間內所交換的熱量 (W)傳熱通量 (熱流密度 ) q：單位時間單位傳熱面積上傳遞的熱量 (W/m2)第三章 傳熱及傳熱設備第一節(jié) 概述安全工程專業(yè)課件第三章 傳熱及傳熱設備第一節(jié) 概述（一）間壁式換熱器三、流體通過間壁換熱過程冷流體 t1t2熱流體 T1T2夾套式換熱器安全工程專業(yè)課件傳熱速率 Q（熱流量）：單位時間內通過換熱器的整個傳熱面?zhèn)鬟f的熱量，單位 J/s或 W 。 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，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。第三章 傳熱及傳熱設備第一節(jié) 概述安全工程專業(yè)課件二、典型的換熱設備 直接混合式傳熱：冷熱兩種流體直接接觸，在混合過程中進行熱交換。n能量轉移、能量形式的轉化。n特點：流動介質中的傳熱，流體作宏觀運動。第三章 傳熱及傳熱設備第一節(jié) 概述安全工程專業(yè)課件（二）熱對流n自然對流：由于流體內溫度不同造成的浮升力引起的流動。 第三章 傳熱及傳熱設備第一節(jié) 概述安全工程專業(yè)課件 （一）熱傳導 氣體 分子做不規(guī)則熱運動時相互碰撞的結果； 固體 導電體：自由電子在晶格間的運動； 非導電體：通過晶格結構的振動實現； 液體 機理復雜。化工生產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： 流體質點（微團）發(fā)生宏觀相對位移而引起的傳熱現象，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象熱輻射不需要任何介質作媒介。安全工程專業(yè)課件本章主要內容n 第一節(jié) 概述n 第二節(jié) 熱傳導n 第三節(jié) 對流傳熱n
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