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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℃,/(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
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