文档介绍：第四章第四章传热过程传热过程 heat transfer heat transfer ??基本要求基本要求:1、理解传导传热和对流传热的机理, 理解传导传热和对流传热的机理, 掌握基本方程和应用。掌握基本方程和应用。 2 2、掌握有关传热问题的计算。、掌握有关传热问题的计算。 3 3、理解强化传热过程的途径,了解重要、理解强化传热过程的途径,了解重要类型换热器的基本结构和性能类型换热器的基本结构和性能??重点重点:传导传热、对流传热的机理和基本方程传导传热、对流传热的机理和基本方程. . 冷热两流体进行热交换的有关计算。冷热两流体进行热交换的有关计算。??难点难点:对流传热的机理,传热计算对流传热的机理,传热计算 概述概述传热传热:是由于物体或系统内部温度不同,使得热量:是由于物体或系统内部温度不同,使得热量从一处转移到另一处的过程。从一处转移到另一处的过程。传热的推动力传热的推动力---- ---- 温度差温度差传热在化工生产中的应用传热在化工生产中的应用①①对物料加热、冷却或冷凝,使物料达到指定的对物料加热、冷却或冷凝,使物料达到指定的温度, 温度, 满足反应、加工、贮存等工艺要求。满足反应、加工、贮存等工艺要求。②②某些单元操作过程需要输入或输出热量才能正常某些单元操作过程需要输入或输出热量才能正常进行,如蒸发、浓缩、蒸馏、结晶等进行,如蒸发、浓缩、蒸馏、结晶等③③化工设备和管道进行保温与隔热,减少热量损失化工设备和管道进行保温与隔热,减少热量损失④④生产中热量的合理利用和废热回收,以节省热能生产中热量的合理利用和废热回收,以节省热能传热问题的分类:工业上对传热过程的要求传热问题的分类:工业上对传热过程的要求??强化传热:提高传热速率,降低生产费用。强化传热:提高传热速率,降低生产费用。??削弱传热:对设备或管道进行保温,减少热损失。削弱传热:对设备或管道进行保温,减少热损失。 传热的基本方式传热的基本方式 methods of heat transfer methods of heat transfer ??热传导热传导(thermal conduction) (thermal conduction) ??热对流热对流(heat convection (heat convection ) )??热辐射热辐射(radiation (radiation ) )热传导热传导:由于系统两部分之间存在温度差,热量:由于系统两部分之间存在温度差,热量自动从高温部分传向低温部分。自动从高温部分传向低温部分。方式方式:分子、原子、自由电子的运动、碰撞。:分子、原子、自由电子的运动、碰撞。实质:依靠物体微观粒子的热振动,温度高的实质:依靠物体微观粒子的热振动,温度高的微粒能量较高,热振动剧烈,当与相邻微粒能量较高,热振动剧烈,当与相邻的能量较低的微粒发生碰撞时,把热量的能量较低的微粒发生碰撞时,把热量传递给对方。传递给对方。特点:粒子只是在平衡位置附近振动,不发生宏观特点:粒子只是在平衡位置附近振动,不发生宏观位移, 位移, 靠热振动传播热量靠热振动传播热量,需要介质。,需要介质。场合:固体或者静止的流体(包括流动流体的场合:固体或者静止的流体(包括流动流体的边界层) 边界层) 热对流:流体各部分之间发生相对位移引起的热量热对流:流体各部分之间发生相对位移引起的热量传递过程。传递过程。对流传热自然对流 naturalconvection 强制对流 forceconvection自然对流:流体内部各处温度不同,引起密度的差自然对流:流体内部各处温度不同,引起密度的差异,造成微粒发生宏观位移。异,造成微粒发生宏观位移。强制对流:外界机械能量的介入迫使微粒发生宏强制对流:外界机械能量的介入迫使微粒发生宏观位移。观位移。场合: 场合: ①①发生在流动的流体中,当流体粒子发生相对位移时; 发生在流动的流体中,当流体粒子发生相对位移时; ②②流动的流体与固体壁面之间。流动的流体与固体壁面之间。实质: 实质: 自然对流是由于流体内部各点温度不同,引起密度的自然对流是由于流体内部各点温度不同,引起密度的差异,轻者上浮,重者下沉,质点发生相对位移。差异,轻者上浮,重者下沉,质点发生相对位移。强制对流是由于流体受外界机械功或外界搅拌强制对流是由于流体受外界机械功或外界搅拌的作用,而发生的质点强制运动。的作用,而发生的质点强制运动。共同特点: 共同特点: 质点发生相对位移,需要介质。质点发生相对位移,需要介质。热辐射:以电磁波方式进行的热量传递。热辐射:以电磁波方式进行的热量传递。特点: 特点: 化工生产中的热量传递常常是多种传热方式化工生产中的热量传递常常是多种传热方式的组合的组合→→复杂