化工原理教学资料：总结第四章课件

内管的表面积：,传热总结 一、传热方式 1、传热：指物体内部或之间因温差而进行的 热量传递； 2、传热机理：热传导、热对流、热辐射 3、套管换热器：由两根直径不同的直管套在一起 构成，冷热流体分别在内管和 环隙流动；,4、传热速率Q（ J/s或W） 热流密度q（ J/sm2或 W/m2）,5、总传热速率方程,二、热传导,1、 傅立叶定律,2、 壁面热传导,定义：指物体内部分子、原子、电子等微粒的热运动 产生的热传递现象称为热传导；,（2）多层平壁的热传导,（1）单层平壁的热传导,（3）单层圆筒壁的热传导,（4）多层圆筒壁的热传导,3.讨论 （1） 平壁热传导：各处的Q和q均相等,（2） 圆筒壁热传导：不同半径处Q相等，q却不等,三、对流传热,1、对流传热机理 有效层流膜模型的概念，热阻集中与层流膜内。,2、对流传热速率方程,对流传热系数（膜系数） （W/m2）,定义：指流体内部质点作宏观位移和混合等相对位移；,对流传热特征数：,注意事项：适用范围、定性温度、特征尺寸l,3、影响对流传热系数的因素,流体物性、流体对流起因、流体流动状态、 传热面、流体相态变化,4、对流传热的特征数（准数）关联式,5、无相变时流体在管内的强制对流 （1）流体湍流时圆形直管内的,定性温度:,特性尺寸l：圆管为内径d1、非圆管为当量直径de,传热指数n：,流体被加热时：n0.4 流体被冷却时：n0.3,其他条件不变，流速或管径变化时：,适用范围： 低黏度10000、 0.760,应用条件：,（2）强制湍流时非圆形直管内的,当量直径法：用de代d1，u用实际A流通计算,如套管环隙 :,（3）流体在列管换热器壳程的流动 管程：流体在管内流动 壳程：流体在管壳间流动,四、总传热方程计算,1、两流体间的热量衡算,（1）流体无相变时,（2）流体有相变时,2.对数平均温度差tm,t1、t2指换热器进、出口流体的温度差， 温差较大记为t1、温差较小记为t2, 当t1/t2<2,（1）恒温传热（蒸汽冷凝与液体沸腾之间）,（2）变温传热,热流体为蒸汽冷凝,冷流体为液体沸腾,（3）流向选择（逆流优于并流）,当热冷流体的进、出口温度 （T1、T2）、（t1、t2）相同时：,并流传热,逆流传热,3. 总传热系数K计算,（2）平壁与薄壁管的K计算,传热壁为平壁与薄壁管时,传热壁热阻、污垢热阻可忽略时,（1）污垢热阻时K计算, 如21、不计壁阻,如12、 不计壁阻,结论： K接近小一侧流体的值,（3）K与关系的分析,（4）壁温的计算,当 tW=TW ：,TW接近于T，即大、热阻小的侧流体的温度,4、换热器的传热计算,