heat transfer(phase change-radiation).ppt

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1、第十一讲4.相变对流传热（HeattransferwithaFluidPhaseChange)4.1.表面冷凝传热（Surfacecondensation)薄膜冷凝(filmcondensation)滴状冷凝(dropwise)传热系数哪个大？vaporlaminarwavyturbulent4.1.1垂直板上层流薄膜冷凝TuTwVaporxdxyy边界条件y=0,u=0单位深度假设在气体与冷凝液边界上的黏切力可以忽略质量流量x至x+dx间的冷凝液增量（边界层增厚）Hg,气体冷凝潜热假设温度为直线分布，气

2、液界面无温（Tg=Tsat)边界条件x=0,忽略显热积分得考虑到温度的非线性等因素，Nusselt等人对关系式作了改进Jokobnumber显热与潜热之比薄膜液比热容可以忽略参数对应平均温度平板及圆筒体都适用（Ja<0.1,1

3、e判别4.1.3水平板上层流传热spharecylinderdd湍流情况很少介绍，一般因高度不大，以层流计算？4.2.沸腾传热（boilingheattransfer)4.2.1.大容器沸腾（poolboiling)1101001000自然对流气泡状态过渡状态稳定膜状态103104105106107530不同沸腾模式qs(W.m-2)Nukiyamaexperiment1101001000103104105106107qs(W.m-2)AE功率一定导线温度由电阻测定气泡状沸腾临界点温差达到临界点后，温度迅

4、速上升！工业应用范围：气泡状较多气泡状沸腾传热的Rohsenow关联式加热体表面传热热流密度（W.m-2)加热温差表面张力（N.m-1)饱和液体和饱和蒸汽密度Hg气化潜热(J.kg-1)对于水，n=1;Cw,l,见321，表7-1没有获得更漂亮的无因次数关系式临界热流计算公式与加热表面关系不大大气压下水沸腾传热系数与温差的简单关系式（Jakob）水平加热垂直加热qw(kW.m-2)h(W.m-2.°C-1)(°C）例题：一块30×30cm的垂直平板，置于常压蒸汽下，平板温度为98°C，计算平板表面的传热速

5、率以及蒸汽冷凝速率。思考题饱和蒸汽（压力为2大气压，对应温度以120摄氏度计算）在一个垂直管上冷凝（直径60mm,长1.5m），通过内部冷却水维持表面温度为80摄氏度，计算：（1）传热系数；（2）热流量；（3）冷凝水生成速率。第十二讲5.热辐射(thermalradiation)5.1热辐射的基本慨念热辐射的形式辐射速度辐射波长辐射强度辐射与吸收热辐射的形式热与电磁波两种能量形式可以相互转换，物体具有的热能以电磁波形式辐射，物体在接受辐射波过程中又将电磁波转化成热能任何温度高于绝对温度的物体都具有热辐射能

6、力可以通过真空辐射，而且效率最高辐射速度与波长光速3.0×108m.s-1波长频率10-510-410-310-210-1110102103104rayXrayultravioletthermalradiationinfraredmicrowavevisible表面辐射与容积辐射气体及透明固体与液体，容积辐射；一般不透明固体与液体，表面辐射（由表面约1um的分子运动产生辐射）。表面辐射的两个基本特点DirectionaldistributionWavelengthEmissionblackbody5.2.

7、黑体辐射（blackbodyradiation)理想物体无论辐射的波长如何，方向如何，能被黑体全部吸收；对于同一温度和波长，辐射能力最大，且与方向无关（diffuseemitter,散射体）辐射与吸收反射吸收透射吸收比反射比透射比黑体：镜体反射漫反射镜体：气体：0.1100110Visible5800K2000K300KW.m-3m5.2.1普朗克定律(Plancklaw)辐射能量与波长、温度的关系Wien’sdisplacementlaw5.2.2.Stanfan-Boltzman定律黑体辐射常数不同波

8、长段辐射能比率见表8-1（p360）黑体的总辐射能量与温度的关系Importance:当实际物体的发射率随波长变化时，需要用此公式计算5.2.3.Lambert定律球面度经度角纬度角对于半球辐射强度与辐射方向的关系微元角内辐射能量定向辐射强度W.m-2.sr.umdA上发出、辐射到dAn上的能量steradian对于黑体，与纬度、经度无关定向辐射常数LambertlawDiffuseemission黑体辐射到整个半球空间的能量