文档介绍：1 传热内容提要以冷热流体在间壁式换热器两侧对流---- 导热----- 对流传热为重点, 解决热负荷与传热速率匹配问题。热负荷 Q( kJ/s ) 按工艺要求对物料进行加热或冷却时,单位时间内必须提供或移走的热量。由热量衡算求得。传热速率 Q( kJ/s ) 由换热器的性能、流体的物性、操作情况等因素综合决定。满足工艺要求的换热器的传热速率必须等于热负荷, 即传热计算必须同时满足热量衡算式和传热速率式。一、热量衡算( Q L =0 ) Q= PC(t 2 -t 1) =W hC Ph(T 1?-T 2) 两侧物相变=W hr 热流体恒温相变=W h r+W hC Ph(T S -T 2) 热流体冷凝冷却=W hC Ph(T 1 -T S) +W hr 热流体冷却冷凝 WC P ——热容流率 R ——热容流率之比二、传热速率方程式 Q=KS Δt m1. 总传热系数 K K 值是表征换热器性能的一个重要参数。它取决于流体的物性、换热器的性能及操作条件诸多因素。(1) 由实验测定(2) 查经验值列管换热器中 K 的值大致范围( w/m 2℃) 气体——水 17 —— 280 水——水 850 —— 1700 水蒸汽冷凝——水 1420 —— 4250 水蒸汽冷凝——水沸腾 2000 —— 4250 (3) 公式计算 2. 导热一维定态付立叶定律导热系数λ大致范围 RCW CWTT tt PC C Ph h???? 21 12i Siiim Sd dRd dd bd RK 00000011??????? dx dtq??? 2 物质种类导热系数( w/m ℃) 纯金属 100 —— 1400 金属合金 50 —— 500 液态金属 30 —— 300 非金属固体 —— 50 液体 —— 5 绝热材料 —— 1 气体 —— 固体: λ=λ 0( 1+at ) 对大多数金属材料 a<0 ;而对大多数非金属材料 a>0 液体:除水和甘油外,温度升高, λ L 下降,纯液体的λ值较纯液体的大。气体:温度升高,导热系数增大。单层平壁: 多层平壁: 单层圆筒壁: 多层圆筒壁: 球壁: 导热系数的简易测定: 在同套管环隙或球的内、外壳之间装入待测材料,管(球) 中心处电加热, 分别测出内、外壁的温度,利用导热速率式计算导热系数。有内热源的一维定态热传导: 若球壳内有一内热源 q 0( 单位体积散热量 J/m 3s), 取微元球壳列热量衡算, 结合付立叶定律: 忽略二阶无穷小,整理得: 代入付立叶定律求速率。 R tS b ttQ ????? 21????? ni i nR ttQ 1 11????? ni mi i i nS b ttQ 1 11??? 21 2112 2121, 4rrrS b ttrr ttrrQ mm?????????? drr r dr dt drr dr dtr drqr ????????????????????????????? 2 20 2444?? r qtrq dr dtr dr tdr???????? 20 202 226 2??? mS b ttr r ttLQ??? 211 2 21 ln 2????3 接触热阻: 由于实际物体表面粗糙,即使是具有比较光滑表面的金属,在接触面上也只