文档介绍：传热
本章章节
第一节概述（重点）
其次节热传导（重点）
第三节对流传热（重点）
第四节传热过程计算（重点）
第五节对流传热系数阅历关联式
第六节辐射传热
第七节换热器
对流传热传热
本章章节
第一节概述（重点）
其次节热传导（重点）
第三节对流传热（重点）
第四节传热过程计算（重点）
第五节对流传热系数阅历关联式
第六节辐射传热
第七节换热器
对流传热
对流传热过程分析
湍流主体传热方式为对流传热
层流底层传热方式为热传导
固体层传热方式为热传导
热量从热流体经过固体层传递到冷流体过程中，两侧壁面处的层流底层是传热阻力的主要部分
强化对流传热，就要加大流体湍流程度，减小层流底层的厚度
对流传热
对流传热速率方程---牛顿公式
量均为某一局部参数
局部对流传热系数
工程计算中采用平均值：
平均对流传热系数
总传热面积
管内
管外
α不是物性参数
传热过程计算
一、热量衡算
二、总传热速率计算
热量衡算
冷流体
热流体
热交换器
目的：计算冷、热流体传热过程中热量的多少----热负荷（单位：W）
1、冷、热流体均不发生相变变更：
Cp---平均定压比热容，取进出口温度平均值下的比热容值
2、热流体有相变无温变，
冷流体无相变：
r---冷凝潜热，kJ/kg
3、热流体有相变且有温变，
冷流体无相变：
传热过程计算
热量衡算
1、冷、热流体均不发生相变变更：
2、热流体有相变无温变，
冷流体无相变：
3、热流体有相变且有温变，
冷流体无相变：
例
在一列管式换热器中，壳程有绝压为180kPa水蒸气冷凝。某种液体在管内流淌，其流量为2000kg/h，进出口温度分别为20和70℃， kJ/(kg•℃），试求蒸汽用量。假设换热器热损失可忽视，蒸汽冷凝后排出的为饱和水。
解
180
传热过程计算
总传热速率计算
---总传热速率方程
总传热系数
W/（m2•℃）
与K相对应的总传热面积 m2
传热平均温差 ℃
？
K---总传热系数
局部（管外、管内、管内外平均）总传热系数
传热过程计算
总传热速率计算
---总传热速率方程
K---总传热系数
间壁传热包括三个步骤：
（1）热流体
对流
管壁
（2）热管壁
传导
冷管壁
（3）冷管壁
对流
冷流体
对于稳定传热：dQ1= dQ2 = dQ3
传热过程计算
总传热速率计算
---总传热速率方程
K---总传热系数
两侧同除以dA0
传热过程计算
总传热速率计算
---总传热速率方程
K---总传热系数
---总传热系数
--- 传热热阻
如无特殊说明，通常以管子外壁表面为基准，即式中的K就指Ko
传热过程计算
总传热速率计算
---总传热速率方程
K---总传热系数
总传热热阻
管外侧对流传热热阻
管壁导热热阻
管内侧对流传热热阻
通常管子表面有污垢会产生污垢热阻：内外表面污垢热阻分别为Rsi和Rso
传热过程计算
总传热速率计算
---总传热速率方程
K---总传热系数
传热面为平壁或薄管壁
当管壁热阻和污垢热阻均可忽视时
提高总传热系数的方法
假如两侧对流传热系数相差较大，须要提高较小侧的对流传热系数才能够提高总传热系数
假如两侧对流传热系数相差不大，须要同时提高两侧的对流传热系数才能够提高总传热系数
阻碍污垢产生或刚好清除污垢
传热过程计算
总传热速率计算
---总传热速率方程
△tm---传热平均温差
恒温传热时的平均温度差
变温传热时的平均温度差
与冷热流体流淌方向有关
流淌方向
并流：冷热流体同向流淌
逆流：冷热流体反向流淌
错流：冷热流体相互垂直交叉流淌
折流：流体存在折返流淌
折流
传热过程计算
总传热速率计算
---总传热速率方程
△tm---传热平均温差
变温传热时的平均温度差
并流
逆流
热端温差
热端温差
冷端温差
冷端温差
--- 对数平均温差
传热过程计算
总传热速率计算
---总传热速率方程
△tm---传热平均温差
变温传热时的平均温度差
--- 对数平均温差
例
在套管式换热器中，热流体温度由90℃冷却到75℃，冷流体温度由20℃加热到
50℃，分别计算两流体逆流和并流时的对数平均温差。
解
逆流时
热流体
冷流体
并流时
其他条件确定时，逆流平