传热改11讲述.ppt

4.1 概述 1 传热 前提条件：温度差的存在 传递方向：高温 低温 4.1.1 传热的基本方式 1. 热传导（导热） 热量从物体内温度较高的部分传递到温度较低 的部分，或传递到与之接触的另一物体的过程称为 热传导，又称导热。 4.1.2 传热过程中热、冷流体热交换的方式 4.3.1 对流传热速率方程和对流传热系数 4.3.2 对流传热的分析 4.3.3 保温层的临界直径 4.3.1 对流传热速率方程和对流传热系数 一、对流传热速率方程 4.3.2 对流传热的分析一、对流传热的分析 二、热边界层 4.4.1 能量衡算 4.4.2 总传热速率微分方程和总传热系数 4.4.3 平均温度差和总传热速率方程 4.4.4 总传热速率方程的应用 4.4.5传热单元数法（略） 4.4.1 热量衡算 4.4.2 总传热速率微分方程和总传热系数1. 总传热速率方程 2. 总传热系数 4.4.3 平均温度差和总传热速率方程 4.4.4 总传热速率方程的应用1.传热面积的计算 4.5.1 对流传热系数的影响因素 4.5.2 对流传热过程的因次分析 4.5.3 流体无相变时的对流传热系数 4.5.4 流体有相变时的对流传热系数 4.5.1对流传热系数的影响因素 4.5.3 流体无相变时的对流传热系数 例２:　温度为20℃比热容为2.1kJ/kg℃的溶剂以5000kg/h的流率流过套管换热器内管, 被加热至64℃, 环隙内为170℃饱和水蒸汽冷凝。换热器内管直径? 108mm×10mm, 总长12m, 材料为钢, （1）计算传热速率； （2）计算总传热系数Ko； （3）若溶剂的流量增加10%，则计算溶剂的出口温度； （4）如果将内管改为?152mm×10mm的钢管,其他条件不变,求所需管长。 　假设蒸汽冷凝传热系数均为1000W/m2.0C 液体在管内均为湍流,不考虑污垢热阻及热损失。钢的热导率?=45W/m·0C。 解：（1）Q=5000/3600×2.1×103× (6420)=1.28×105W （2）Ko ?tm=[(170-20)-(170-64)]/ln[(170-20)/(170-64)]=126.7℃ Q=KoSo ?tm =Ko?doL ?tm Ko=1.28×105/(? ×0.108×12×126.7)=248 W/m2℃ （3）t?2 1/Ko=1/?o+bdo/(dm?)+do/(? idi) 其中dm=(108+88)/2=98 mm 1/ 248=1/10000+0.01×108/(98×45)+108/(88?i ) 解得: ?i =333 W/m2℃ 溶液在管内的流动为湍流, 故?i ? = ?i ?1.10.8=359.4 W/m2℃ 1/ K?o =1/10000+0.01×108/(98×45)+108/(88?359.4) K?o =266 W/m2℃ Q ? =5500/3600×2.1×103(t?2-20)= 266? ? ×0.108×12(t?2-20)/[ln(170-20)/(170-t2 ?)] t?2=63℃ （4）L? ?i ?/ ?i =(di/ di?)1.8=(88/132) 1.8 ∴ ?i ?=(88/132) 1.8 ×333=161 W/m2℃ 1/K?o=1/ ? o+bd o ? /(dm ? ?)+do ? /(?i ?di ?) 其中: dm=(152+132)/2 =142mm Ko?=1/[1/10000+0.01×152/(142×45)+152/(132×161]=133.5 W/m2℃ ∵Q?= Ko? ? do ? L ?tm 其中Q?=Q=1.28×105W ， ?tm = ?tm =126.7℃ ∴L= =15.8 m 4.5.4 流体有相变时的对流传热系数 4.6.1 基本概念 4.6.2 物体的辐射能力和有关的定律 4.6.3 两固体间的辐射传热 4.6.4 对流和辐射的联合传热 4.6.1 基本概念 4.6.3两固体间的相互辐射 4.6.4 辐射、对流联合传热 4.7.1 换热器的类型 4.7.3 传热的强化途径 4.7.1 换热器的类型 4.7.3 换热器传热过程的强化 （2）放置铝板后因辐射损失的热量 用下标1、2和i分别表示炉门、房间和铝板。假定铝板的温度为TiK，则铝板向房间辐射的热量为： 式中： 炉门对铝板的辐射传热可视为两无限大平板之间的传热，故放置铝板后因辐射损失的热量为： 式中： 当传热达到稳定时 放置铝板后因辐射的热损失减少百分率为： 结论：设置隔热挡板是减少辐射散热的有效方法，