文档介绍：第四章传热
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教学要求
重 点：传热基本方程式及应用
基本概念：对流传热、定常传热、非定常传热、
导热系数、传热速率、平均温差、传热系数、
污垢热阻、控制热阻、热效率、传
§ 4-2-3 傅立叶定律的应用
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特点：
多层平壁
各层传热速率相等
各层热通量相等
多层园筒壁
各层传热速率相等
各层热通量不相等
§ 4-2-3 傅立叶定律的应用
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§4-3 对流传热概述
对流传热：流体流过固体壁面时与壁面之间进行的
传热过程称为对流传热
分类
对流传热
强制对流传热
自然对流传热
蒸汽冷凝
液体沸腾
无相变的对流传热
有相变的对流传热
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§4-3-1 对流传热机理
一、流体流动对传热的贡献
取如图所示范围，
做热衡算
x
流动方向
y
传热方向
y
y+dy
T-dT,uy
qy+dy
qy
T,uy
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结果：不同流动状况下流体中的温度分布。
§4-3-1 对流传热机理
T
y
TW
静止
层流
湍流
T0
静止——导热
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流体流动对传热过程有强化作用。流体的湍动程度越高，靠近壁面处的温度梯度就越大。
二、热边界层
§4-3-1 对流传热机理
u
¥
u
¥
u
¥
t
¥
u
¥
t
¥
t
¥
t
¥
t
δ
δ
t
图
平板上的边界层
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流体的温度在靠近固体壁面的薄层流体中有显著的变化，即在此流体层中存在温度梯度，将此薄层定义为热边界层。
当流体流过平板的距离为无穷大时，热边界层将消失。
§4-3-1 对流传热机理
的区域，称为热边界层
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因为导热速率可表达为：
温度差 T-Tw
对流传热
温度差 T-Tw
静止流体，厚度δ
导热
等效于
由于无法确切定（测）出δ，则变化为：
§4-3-2 牛顿冷却定律
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牛顿冷却定律：
对换热器的任意截面
对热流体一侧：
对冷流体一侧：
α——对流传热系数，W/m2℃
§4-3-2 牛顿冷却定律
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各因素沿全换热器平均有：
§4-3-2 牛顿冷却定律
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一、基本方程
将间壁式换热过程的对流导热对流串联起来
§4-4-1 传热基本方程式
根据等比定律：
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二、传热速率Q的计算
：
或
W: 质量流量 kg/s；r：相变热 kJ/kg
cp: 比热kJ/kg ℃
§4-4-1 传热基本方程式
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：
热流体放热速率
冷流体吸热速率
§4-4-1 传热基本方程式
三、传热面积S的计算
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传热面积S取外表面积So
四、传热平均温差Δtm的计算
逆流
T1
t1
T2
t2
t
T
并流
T1
T2
t2
t1
T
t
§4-4-1 传热基本方程式
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错流：
t2
t1
T1
T2
折流：
t2
t1
T2
T1
2. Δtm的计算：
恒温传热
并（逆）流传热
假设：过程为稳态传热
W、cP、T1、T2、t1、t2、K 为常数
§4-4-1 传热基本方程式
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以逆流为例：
在如图所示范围热恒算
T1
T2
t2
t
T
t1
§4-4-1 传热基本方程式
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