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《第四章 传热过程ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、T1T2t1t2热流体—T1→T2冷流体—t1→t2三、传热方式分类稳定的恒温传热，传热面上的温度不随位置变化T≠f(x)稳定的变温传热，传热面上的温度随位置变化T＝f(x)1据冷热流体是否接触分为混合式：冷热流体混合，煤气洗涤塔间壁式：冷热——间壁、冷凝管蓄热式:热流体贮热,冷流体吸热,热风炉炼铁2.在间壁式传热中,据传热面上的温度分布分为：稳定传热：T不随时间变化对于一定的传热设备，热阻一定，当T不随时间变化,△T亦不随时间而变，故传热速率不随时间变化，所以，稳定传热——传热速率不随时间变化。稳定传热非稳定传热3、据传热机理不同，分为四、几个基本概念：(2)
2、传热速度：Φ=Q/τ—单位(3)比热Cp:显热：Φ显=MCpΔt(Cp—定压比热容--kJ/kg*K)(kJ/mol*K)(4)潜热：质量和摩尔相变潜热(单位分别为：kJ/kg；kJ/mol)式中:ΔHm;ΔHn分别为(1)传热量:Q§2 传导传热（热传导，导热）一、定义：传导传热——发生在固体、静止或滞流流体中，因分子的振动或自由电子的运动而传递热量的方式。二、导热方程—付立叶定律：1、导热方程如图：若t1>t2，热量将自动的以导热方式从内壁向外壁传递。实验证明：通过该壁传递的热量与壁两侧的温差成正比，与传热面积和传热时间成正比，与传导距离成反比，即：dQ=-
3、付立叶方程对于稳定的热传导：dt不随时间dτ变化，故积分为：温度梯度—速度梯度比较2.导热系数λ（类似于粘度） ①意义：材料导热能力大小的标志，是A＝1m2，δ=1m, Δt=1k时的传热速率。在相同的条件下，材料不同，其传热速率不同，故是材料本身的性质。③大小：a.实验测定或查附表二、三、六、七可得。b.λ随温度的变化对金属：α＜0即t↑,λ↓，原子振动加剧，电子运受阻非金属：α＞0,t↑,λ↑分子振动加剧，传热能力增加液体：α＜0,t↑,λ↓,t↑,液体膨胀,分子距离加大碰撞↓气体：α＞0,t↑,λ↑,t↑,分子能量↑碰撞↑。c.λ金属>λ非金属，λ固>λ液
4、>λ汽，λ结构紧密>λ结构松散②单位：541-11三、平面壁的稳定热传导速率平壁∴2多层平面壁,如耐火砖——绝热砖——建筑砖组成三层复合壁，对各层分别应用单层导热公式有：恒大于0，R=δ/λ—热阻1单层平面壁，如P105面图一层：二层：三层：(1)(2)(3)∵平面壁：A1=A2=A3=A ∵稳定传热Φ1=Φ2=Φ3=Φ则有： t1-t4=Δt=讨论：(1)①+②得：…(4)…(5)②+③得：(2)Δt1/Δt2=R1/R2=即各层的温降与其热阻成正比。可见:传热速率式中的分母是分子温度区间内的热阻之和。(4)在不知A时,可求单位传热面积的传热速率--传热强度q
5、q=φ/A=Δt/Σ(δ/λ)例：4-1P107热阻越大，温度降越大 例：4-2P108垢层的热阻很大，应勤除垢层作业：P142（3,4,5）(3)可求夹层间的温度。四、圆筒壁的稳定热传导速率如图：据付立叶定律：1多层圆简壁对数平均半径。当r2/r1<1.2时，可用算术平均半径rm=(r2+r1)/2代替。=dr筒1--92多层圆简壁，如图：各层都相当于单层圆筒壁，仿多层平面壁推导有：传热速率式中：分母是分子温度区间内的“热阻”之和541-10例4-3P109解：注意 (1)弄清r1,r2,r3,r4或d1,d2,d3,d4的数值不可混淆。 (2)钢铁的导热系数
6、λ=50W/m*K，要记住。 (3)矿渣棉的λ最小，0.07W/*K，小于石棉泥0.15W/*K。 (4)选保温材料时，只要能耐热，λ小的应包在内层。 (5)金属管的热阻远小于绝热层的热阻，即可忽略例4-4P109计算1米长的保温管道在一年(生产300天)内因散热引起的费用与包裹保温材料折旧引起的费用之和为最小值时的保温层厚度——经济厚度。解：散热Q：26/109元/J——费用M1(元/J)保温材料的敷装、维修及材料费：500元/5年m3=100元/年m3——费用M2如图：D↑,Φ↓,M1↓，但材料体积V↑，M2↑。费用最少的厚度——经济厚度δ=(D-0.1)/
7、2，为简化计算，用Dm计算Am，Dm=(D+0.1)/2，则：Am=πDml=πl*(D+0.1)/2设热阻集中在保温层：则W=J/s则一米管年损失的热量：年损失的价值：一米管道耗保温材料体积：V=∴年折旧费用：总费用：复杂系数一元三次方程，用试差法求解：在时，M有极值且为极小值：设D=0.4时，左=62.8≈右=63∴δ=D-0.1/2=(0.4-0.1)/2=0.15m141-11对流传热——发生在湍流流体中因冷热流体团的相对运动而传热的方式。(因为流体内部的对流传热不能稳定持续进行,对流、混合,温度相等,传热停止,要使对流传热稳定持续地进行，流体的边缘必须
8、有供给或取走热量的壁面，
