《化工原理传热》PPT课件

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1、上节小结1、傅立叶定律：2、定态导热：6.3对流给热6.3.1概说（1）流体无相变强制对流传热自然对流传热（2）流体有相变蒸汽冷凝液体沸腾1对流给热过程的分类2对流传热过程的分析3两种对流形式（加热）（冷却）6.3.2对流给热速率3、各无因次数群的物理意义①Re→表示流动状态影响的准数②Nu→表示对流传热系数的准数③Gr→表示自然对流影响的准数④Pr→表示物性影响的准数传热面的特征尺寸，可以是管内径或外径，或平板高度等，m4、定性温度①取流体的平均温度（进、出口平均温度）②取壁面的平均温度tW③取流体和壁面的平均温度（膜温）tm＝（tW＋t）/2使用时按

2、公式规定6.3.3无相变流体的α经验关联式适用于Re＞104，Pr＝0.5~100的各种液体（液态金属除外）b.L/d＜30~40的短管c.d.f.环隙套管变量分析问题：e.条件：3.管外强制对流的α6.4沸腾给热与冷凝给热1.分类：大容积沸腾管内沸腾过冷沸腾饱和沸腾液体与高温壁面接触被加热汽化，并产生气泡的过程称为液体沸腾。α大应用：蒸发器、再沸器、蒸汽锅炉等。6.4.1沸腾给热按沸腾所处的空间：按沸腾液体所处的温度：沸腾的条件：过热度和汽化核心（1）过热度：（2）汽化核心：凹缝侧壁对气泡有依托作用，表面功小微量气体，成为气泡的胚胎psTsPVTVpT

3、2.沸腾传热机理3.大容积饱和沸腾曲线临界点△Tc,qc,αc4.沸腾给热过程的影响因素（1）液体和蒸汽的性质：σ、μ、λ、Cp、γ、ρλ↑ρ↑，α↑；μ↑σ↑，α↓（2）加热表面的粗糙情况和表面物理性质新的或清洁的面，α大；油垢，α小；粗糙度适中（3）△t（4）PP↑则ts↑，使σ、μ↓，有利于气泡的形成和脱离，α↑5.沸腾过程的强化表面粗糙化加入添加剂6.4.2蒸汽冷凝给热汽相没有温度梯度，热阻集中在冷凝液膜内饱和蒸汽加热的优点：温度恒定，α大2.垂直管外层流（平均）冷凝给热系数L↓注：膜温下凝液的物性，ts下的r假定：液膜呈层流流动，液膜内的传热方

4、式为纯导热蒸汽静止或流速很小，对液膜无摩擦阻力（垂直管）4、垂直管湍流时的冷凝给热系数垂直管层流5.影响冷凝给热的因素及强化措施（1）流体的物性和△tρ↑μ↓，δ↓α↑；γ↑则q一定时W↓，α↑层流时，△t↑δ↑，α↓（2）不凝气体的影响→定期排放不凝气（3）蒸汽过热的影响（4）蒸汽流速及流向的影响强化思路→减少液膜厚度6.5热辐射a、r、d的大小取决于物体的性质、表面状况、温度和投射辐射的波长，一般固体、液体：a+r=1气体：a+d=1黑体：a=1黑光金属、黑烟煤近似黑体白体（镜体）：r=1雪霜、磨光铜表面近似白体透热体：d=1单元子和对称双原子气体物

5、体的辐射能力：指物体在一定温度下，单位时间、单位表面积上所发出的全部波长的总能量。（E）W/m2灰体在一定温度下的辐射能力和吸收率的比值，恒等于同温度下黑体的辐射能力，即只和物体的绝对温度有关。另一表达式：相距很近的平行黑体平板，面积相等且足够大，则遮热板黑度越低效果越好6.5.2气体辐射单原子及分子结构对称的双原子气体，无辐射能力也无吸收能力。如：O2、N2、H2等气体辐射与固体辐射不同之处：1对波长具有选择性2吸收率与黑度不等3气体辐射是容积过程而固体只发生在表面