《综合传热》PPT课件

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1、复习1.两个黑体间的辐射换热2.灰体间的辐射传热两个灰体表面间的辐射传热的电网络图3.强化辐射换热的主要途径有两种：(1)降低发射率；(2)降低角系数；(3)加入隔热板。(1)增加发射率；(2)增加角系数。削弱辐射换热的主要途径有三种：2.5综合传热将几种传热方式同时作用的过程称为综合传热，它是一个较为复杂的过程。如窑炉的散热过程：1）窑炉空间的热气体通过辐射、对流方式将热量传递给窑墙内表面；2）再由传导传热的方式将热量传递到外表面；3）热量以对流和辐射方式传向周围空间。教学目标与要求了解设备热损失的计算方法；了解换热器的种类；掌握间壁的传热计算；掌

2、握间壁式换热器平均温差及其传热计算。重点传热的基本方程式；间壁的传热计算；换热器的平均温差计算。难点换热器的平均温差的理解及其计算；综合传热中传热类型及热阻的确定。教学重点和难点当要同时考虑对流和热辐射时，常将辐射热流量用统一的牛顿冷却定律表示，即辐射给热系数当对流给热的温差也为（t1-t2)时，总的热流密度为：——总给热系数——辐射给热系数——总给热系数的经验公式1.一种流体通过平壁传热给另一种流体t2α2λtw2tw1t1α1δ它包括三个传热过程：①高温流体与平壁之间的对流和辐射换热。q1=α2（t2—tw2）②平壁内部的导热。q2=（tw2—t

3、w1）③平壁外表面与低温流体之间的对流和辐射换热。q3=α1（tw1—t1）其中：α1=αc1+αR1α2=αc2+αR2联立求解上述三个方程得：q=令K=则：q=K（t2—t1）Q=K（t2—t1）AK——综合传热系数（W/m2·0C）综合热阻外热阻内热阻综合传热系数：K=一种流体通过多层平壁传热给另一种流体综合传热量为：q=（t2—t1）对于多层圆筒壁：d1t2tw2t1tw1d22.一种流体通过圆筒壁传热给另一种流体圆筒壁的导热面积沿热流方向改变，一般计算单位长度圆筒壁的传热量ql，则：综合传热系数：3.窑体表面散热计算空气的对流及辐射给热系数

4、，可用经验公式计算，或采用实测数据【例】已知一连续操作的窑护，其窑墙为垂直平壁，外表面温度tw1=75℃，周围环境温度t1=25℃，求窑墙的散热损失？【解】利用公式：q=αg（tw1-t1）计算得：αg=13.3W/m2·℃(查表)q=13.3ｘ（75-25）=13.3ｘ50=665(W／m2)4.传热基本方程式对任何传热方式，均可描述为：综合传热过程：5.换热器（1）换热器的定义：用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置（2）换热器的分类：三种类型换热器（3）间壁式换热器顺流逆流套管式换热器管壳式换热器增加管程进一步增加管程和壳程

5、(c)板翅式交叉流换热器交叉流换热器（4）简单顺流及逆流换热器的对数平均温差传热方程的一般形式：这个公式对于传热过程是通用的，但是当温差沿整个壁面不是常数时，比如等壁温条件下的管内对流换热，以及我们现在遇到的换热器等。以顺流情况为例，并作如下假设：（1）冷热流体的质量流量qm2、qm1以及比热容c2,c1是常数；(2)传热系数是常数；（3）换热器无散热损失；（4）换热面沿流动方向的导热量可以忽略不计。要想计算沿整个换热面的平均温差，首先需要知道温差随换热面积的变化，即，然后再沿整个换热面积进行平均对数平均温差：统一形式(顺流和逆流都适用)算术平均温差

6、算术平均温差相当于温度呈直线变化的情况，因此，总是大于相同进出口温度下的对数平均温差，当时，两者的差别小于4％；当时，两者的差别小于2.3％。平均温差的另一种更为简单的形式是算术平均温差，即对于任何换热器：-校正系数，根据P和R查图可得。（5）各种流动形式的比较A顺流和逆流是两种极端情况，在相同的进出口温度下，逆流的最大，顺流则最小；B顺流时，而逆流时，则可能大于，可见，逆流布置时的换热最强。InOutInOutC那么是不是所有的换热器都设计成逆流形式的就最好呢？不是，因为一台换热器的设计要考虑很多因素，而不仅仅是换热的强弱。比如，逆流时冷热流体的最

7、高温度均出现在换热器的同一侧，使得该处的壁温特别高，可能对换热器产生破坏，因此，对于高温换热器，又是需要故意设计成顺流。对于有相变的换热器，如蒸发器和冷凝器，发生相变的流体温度不变，所以不存在顺流还是逆流的问题。xTInOutxTInOut冷凝蒸发（6）换热器的热计算换热器热计算分两种情况：设计计算和校核计算A设计计算：设计一个新的换热器，以确定所需的换热面积B校核计算：对已有或已选定了换热面积的换热器，在非设计工况条件下，核算他能否胜任规定的新任务。换热器热计算的基本方程式是传热方程式及热平衡式式中，不是独立变量，因为它取决于以及换热器的布置。另外

8、，根据公式可知，一旦和以及中的三个已知的话，我们就可以计算出另外一个温度。因此，上面的两个方程中共有7个未知