化工原理第五章 传鹊娜.ppt

第五章 传热( Heat transfer );一、学习目的 通过本章学习，掌握传热的基本原理和规律，并运用这些原理和 规律去分析和计算工程实际应用过程的有关传热的问题。 二、学习要点 本章重点内容 （1）热传导速率方程及其应用； （2）换热器的热量衡算，总传热速率方程和总传热系数的计算； （3）对流传热系数的影响因素及量纲分析法; （4）换热器的结构形式和传热强化途径。 2.本章应掌握的内容 （1）传热的基本方程式； （2）间壁式换热器； （3）对流传热机理和对流传热系数； （4）辐射传热速率方程及其应用； （5）换热器设计的规范、相关计算和设备选型要考虑的问题。;特别是在下列技术领域大量存在传热问题;a 航空航天： 高温叶片气膜冷却与发汗冷却； 火箭推力室的再生冷却与发汗冷却； 卫星与空间站热控制； 空间飞行器重返大气层冷却； 超高音速飞行器冷却； 核热火箭、电火箭；微型火箭（电火箭、化学火箭）； 太阳能高空无人飞机。;Space Shuttle Discovery;;礼炮4号与联盟号货运飞船对接示意图 ;和平号空间站;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;b 微电子： 电子芯片冷却 c 生物医学：肿瘤高温热疗；生物芯片；组织与器官的冷冻保存 d 军 事：飞机、坦克；激光武器；弹药贮存 e 制 冷：跨临界二氧化碳汽车空调/热泵；高温水源热泵 f 新能源：太阳能；燃料电池;徐州发电厂 ;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;5.1 概述;进料;江苏张家港某企业有一化工设备，材质为碳钢，设备壁厚12mm。设备内物料温度63℃, 物料流量220T/h,保温前设备外表面温度53 ℃ ,设备总外表面积1000m2, 具体外形见下图，上下箱体长24m,需要计算保温前后的热损失。已知当地室外平均气温冬季5 ℃ , 春季17 ℃ ,夏季25 ℃ 。计划保温层厚度50mm,保温材料λ=0.043W/(m.k); 在设计时进??合理的优化设计使其在满足工艺要求的条件下投资费用最小；在操作中进行最优化操作，对节省传热设备投资，节省能源有着重要的意义。;化工生产中对传热过程的要求通常有以下两种情况： 一是强化传热，即加大传热过程速率的过程。如各种换热设备中的传热，要求传热速率快，传热效果好。 另一种是削弱传热，也即减小传热速率的过程。要求传热速率慢，以减少热量或冷量的损失。如设备和管道的保温过程。 ;;1、直接接触式换热和混合式换热器 主要特点：冷热两种流体间的热交换，是依靠热流体和冷流体直接接触和混合过程实现的。 优点：传热速度快、效率高，设备简单，是工业换热器的首选类型。 典型设备：如凉水塔、喷洒式冷却塔、混合式冷凝器 适用范围：无价值的蒸气冷凝，或其冷凝液不要求是纯粹的物料等，允许冷热两流体直接接触混合的场合。 ;2、间壁式换热和间壁式换热器 主要特点：冷热两种流体被一固体间壁所隔开，在换热过程中，两种流体互不接触，热量由热流体通过间壁传给冷流体。以达到换热的目的。 优点：传热速度较快，适用范围广，热量的综合利用和回收便利。 典型设备：套管式换热器、 列管式换热器。 适用范围；不许直接混合的两种流体间的热交换。;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty