传热学第五版第十章ppt课件.ppt

第十章 传热和换热器研讨内容——1.在以前知识的根底上，对几种综合传热问题进展分析2.对传热强化和减弱的各种方法进展归纳总结3.换热器的构造原理和设计、校核方法第一节 经过肋壁的传热无肋侧换热：壁的导热：肋侧换热：肋间面积肋片面积肋片平均温度肋片效率：将肋片效率表达式代入肋侧散热量计算式：肋壁总效率：肋壁传热量计算式：以光壁面面积为基准：——肋化系数以肋壁面面积为基准：肋片强化传热方法的分析：1.提高肋高l，那么K提高，但ηf下降2.可适当减小肋片间距使β提高，但不应小于两个边境层厚度3.采用柱形、齿形等断续肋破坏边境层4.肋片应加装于外表传热系数较低的一侧第二节 复合换热时的传热计算复合换热——指流体为气体时，壁面上对流和辐射并存的传热方式复合换热问题的处置方法——将辐射换热改写成对流换热计算式的方式，得出辐射换热外表传热系数对流换热热流密度：辐射换热热流密度：辐射换热外表传热系数：复合换热热流密度：复合换热外表传热系数：复合换热的两种情况：第一种情况：第二种情况：物体处在对流与辐射热平衡形状：冬季地面结霜过程的热平衡第三节 传热的加强和减弱加强或减弱传热的三种途径添加〔降低〕传热系数添加〔降低〕传热面积添加〔降低〕传热温差传热量计算式：加强传热的目的节约能源，减少动力耗费。

节省金属资料，使设备趋于紧凑，分量轻控制设备或其零部件的温度，使之平安运转减弱传热的目的节约能源，降低能量损失平安防护环境维护满足工艺要求一、加强传热的原那么1.扩展传热面：肋壁、肋片管、波纹管、板翅式换热面波纹管2.改动流动情况：〔1〕添加流速：管壳式换热器中添加管程和壳程数〔2〕流道中加进插入物加强扰动：〔3〕采用旋转流动安装：涡流发生器〔4〕采用射流方法放射传热外表：3.改动流体物性：流体内加添加剂、珠状凝结促进剂涡流发生器5.改动换热面外形和大小：〔1〕采用小直径管、椭圆管：〔2〕凝结换热中采用程度管：〔3〕自然对流换热中采用竖管替代竖壁：6.改动能量传送方式：对流－辐射板对流－辐射板7.靠外力产生振荡，强化传热：4.改动外表情况：〔1〕添加粗糙度：〔2〕改动外表构造：多孔金属层加强沸腾换热，沟槽、螺纹构造加强凝结换热〔3〕外表涂层：降低外表张力促成珠状凝结，提高发射率加强辐射换热多孔金属板二、减弱传热的原那么1.覆盖热绝缘资料：〔1〕泡沫热绝缘资料：〔2〕超细粉末热绝缘资料：〔3〕真空热绝缘层：2.改动外表情况和资料构造：〔1〕采用选择性涂层加强对投入辐射的吸收，同时减弱本身对环境的辐射换热损失：〔2〕附加抑制对流的元件：〔3〕在保温资料外表或内部添加憎水剂：〔4〕利用空气夹层隔热：保温瓶中的真空热绝缘层太阳能平板集热器第四节 换热器的方式和根本构造间壁式换热器回热式换热器混合式换热器原理冷热流体被壁面隔开冷热流体交替流过由蓄热资料构成的换热器冷热流体直接接触换热效果普通较好最好适用范围不可接触的两种流体可以接触的两种流体可以混合的两种流体例子冷凝器、蒸发器、暖风机回转式空气预热器喷淋冷却塔冷却塔回转式空气预热器电暖风机一、管壳式换热器2壳程4管程3壳程6管程优点：构造巩固，易于制造，顺应性强，处置才干大，高温、高压情况下亦可应用，换热外表清洗较方便。

缺陷：资料耗费大，不紧凑管壳式换热器原理管壳式换热器二、肋片管式换热器优点：构造紧凑缺陷：肋片侧的流动阻力较大肋片管式换热器原理肋片管式换热器锅炉省煤器三、板式换热器板式换热器原理板式换热器板式换热器的板片优点：传热系数高，阻力相对较小，构造紧凑，金属耗费量低，拆装清洗方便，传热面可以灵敏变卦和组合缺陷：易发生内漏，密封资料不能耐高温四、板翅式换热器板翅式换热器原理板束体根本构造板翅式换热器翅片方式优点：翅片添加流体的扰动，传热系数很高，构造紧凑缺陷：容易堵塞，清洗困难，不易维修五、螺旋板式换热器螺旋板式换热器螺旋板式换热器内部构造优点：构造紧凑，流动阻力小，传热系数很高，流动冲刷效果好，不易结垢缺陷：不易清洗，清理困难，承压能力低螺旋板式换热器原理第五节 平均温度差研讨目的——确定中的换热器传热计算的特点——冷热流体两沿传热面进展换热，其温度沿流向不断变化，因此温度差亦不断变化顺流逆流顺流和逆流时的对数平均温度差：——换热器温差较大一端的冷热流体温度差——换热器温差较小一端的冷热流体温度差其他流动方式的平均温度差计算方法： 按逆流方式计算计算出对数平均温差 计算 查表得出温差修正系数 平均温差一侧流体混合，一侧流体不混合的一次交叉流两侧流体均不混合的一次交叉流单壳程2、4、6管程的壳管式换热器一样的进出口温度下，逆流换热器具有最大的平均温差。

相变换热的平均温度差：饱和热流体凝结换热饱和冷流体沸腾换热饱和热流体凝结：饱和冷流体沸腾：第六节 换热器计算换热器计算根本公式——换热器传热量热流体失热量冷流体得热量换热器计算类型设计计算校核计算根据换热要求，计算换热器换热面积对现有换热器计算其能到达的出口温度一、平均温差法(LMTD法)1.计算步骤：见右图开场N构造设计△tm和Φ 假定tWK校核tW传热面积A管长lY阻力校核Y终了N2.特点：——比较适宜设计计算二、传热单元数法(ε－NTU法)1.效能ε ——换热器实践传热量与最大能够传热量之比当冷流体M2c2较小时：当热流体M1c1较小时：2.传热单元数NTU ——无量纲传热系数3.计算步骤：NTUε t1″或 t2″ Φ 查表4.特点——比较适宜校核计算第七节 换热器性能评价简述换热器选型和设计的要求：a.到达消费过程的换热要求〔换热量、温度等〕b.强度可靠c.便于制造、安装和检修d.经济合理换热器性能评价目的：热力学性能、传热性能、阻力性能、机械性能、可靠性、经济性等换热器性能评价方法：a.单一性能评价b.传热量与功率耗费比的评价——c.传热面积与其他性能比的评价——d.能量转换和利用性能比的评价第十章重点：1.肋壁传热和复合传热的计算2.强化传热和减弱传热的手段3.换热器及其计算。