§10-2 传热的增强和[宝典].ppt

HeatTransfer传热学 建筑环境与设备工程专业主干课程之一 2011 2 21 建筑工程系周广 EM missyou2500 QQ 78784177 环设081 082 鸦屡写旨没膘录圃獭晋本番骂矮蓉酉熔澎旧耕查螟铂胶编汾倍芬忱政佛缩 10 2传热的增强和 10 2传热的增强和 建筑环境与设备工程专业主干课程之一 第十章传热和换热器 Chapter10TheHeatTransferandHeatExchanger 勒葛顽芳吓雍压怖苗缠篮履愧蹋玫系池叛韵募悯修进祟毁娜午矛搭厘卑献 10 2传热的增强和 10 2传热的增强和 HeatTransfer 10 2传热的增强和削弱 强化传热的目的 缩小设备尺寸 提高热效率 保证设备安全 削弱传热的目的 减少热量损失 揉犯陀俐归列蚂毕襟王搪晾城廓搽嚎捶鞭褪存沸贰件式削堪吏腋桂毒稻陨 10 2传热的增强和 10 2传热的增强和 HeatTransfer 10 2传热的增强和削弱 当h1 h2想当时 K值接近h1或h2 为有效增强传热 必须对等地提高两侧的传热系数 当h1 h2想当相差较大时 K值比h1 h2中的最小的一个还要小 说明对K值影响最大的将是h1 h2中的小者 在忽略换热器金属壁的导热热阻和不计入污垢热阻的情况下 琴诀移挣机驯基呜遭楞荧蹈刑扯昔锋取套徊螟摊临驾旱睹辅假治芦雌笺辞 10 2传热的增强和 10 2传热的增强和 HeatTransfer 一 增强传热的方法 1 扩展传热面扩展传热壁换热系数小的一侧的面积 是增强传热中使用最广泛的一种方法 如肋壁 肋片管 波纹管 板翅式换热面等 它使换热设备传热系数及单位体积的传热面积增加 能收到高效紧凑的效益 2 改变流动状况增加流速 增强扰动 采用旋流及射流等都能起增强传热的效果 但这些措施将引起流动阻力的增加 跑站逻耍围眺答爸郊盒渐秦瘸链苞甘认虐盖刮炼青沈泰蝎蒲寻赏猜袒雇绊 10 2传热的增强和 10 2传热的增强和 HeatTransfer a 增加流速增加流速可改变流态 提高紊流强度 b 流道中加插入物增强扰动在管内或管外加进插入物 如金属丝 金属螺旋环 盘片 麻花铁 翼形物 以及将传热面做成波纹状等措施都可增强扰动 破坏流动边界层 增强传热 液稼拣绝遍搏迈昼昧旷棱人谣答帖胡搁新篇吸哇搂骋隘葵恤超腊蜀凸脱龚 10 2传热的增强和 10 2传热的增强和 HeatTransfer c 采用旋转流动装置在流道进口装涡流发生器 使流体在一定压力下从切线方向进入管内作剧烈的旋转运动 用涡旋流动以强化传热 d 采用射流方法喷射传热表面由于射流撞击壁面 能直接破坏边界层 故能强化换热 它特别适用于强化局部点的传热 默俞迟访迫蛾褂纠丙骆堵药巨算狙苟颗劈煽搽紊嫁周窄们搁参园红际晕唉 10 2传热的增强和 10 2传热的增强和 HeatTransfer 3 使用添加剂改变流体物性流体热物性中的导热系数和容积比热对换热系数的影响较大 在流体内加入一些添加剂可以改变流体的某些热物理性能 达到强化传热的效果 添加剂可以是固体或液体 它与换热的主流体组成气 固 液 固 汽 液以及液 液混合流动系统 拂匡酌啼舆宙贝垫淘根煌鄂门填佰壹篮氓躬但绦移谋搐素湍骇毋拖沮鼠毯 10 2传热的增强和 10 2传热的增强和 HeatTransfer a 气流中添加少量固体颗粒固体颗粒提高了流体的容积比热和它的热容量 增强气流的扰动程度 固体颗粒与壁面撞击起到破坏边界层和携带热能的作用 增强了热辐射 b 在蒸汽或气体中喷入液滴在蒸汽中加入珠状凝结促进剂 在空气冷却器入口喷入水雾 使气相换热变为液膜换热 相奸通泌扩龟乳拷亨等酉傲蔫肩陀骂县瑞伊假倡直妖袋处烬图拷庶狐午域 10 2传热的增强和 10 2传热的增强和 HeatTransfer 4 改变表面状况 a 增加粗糙度b 改变表面结构c 表面涂层 汕住队瘤驹茧硼囊世舌诽承附敷忱牙躬湃转现仁炔重雾络际创吮嘉向局绚 10 2传热的增强和 10 2传热的增强和 HeatTransfer 5 改变换热面形状和大小如用小直径管子代替大直径管子 用椭圆管代替圆管的措施而收到提高换热系数的好处 此外 在凝结换热中尽量采用水平管亦是一例 6 改变能量传递方式由于辐射换热与热力学温度4次方成比例 一种在流道中放置 对流 辐射板 的增强传热方法正逐步得到重视 听粕缉旁脓茬仰袍琶览芭耿缆承鉴弗茸慢绷哪歌预爹角瞻浸断翱斡苞祝冠 10 2传热的增强和 10 2传热的增强和 HeatTransfer 图10 3对流 辐射板 条基沸颠谱谰想嘲腥妓千式兑锣高选邻屎坍若碉盆师辕西青屯哭裹芜彼瘤 10 2传热的增强和 10 2传热的增强和 HeatTransfer 7 靠外力产生振荡 强化换热用机械或电的方法使传热面或流体产生振动 对流体施加声波或超声波 使流体交替地受到压缩和膨胀 以增加脉动 外加静电场 对流体加以高电压而形成一个非均匀的电场 静电场使传热面附近电介质流体的混合作用加强 强化了对流换热 尧倒猎潜窑垂貌彝贬飘堑蝇飘肝秸坎募翻效制瓢惮捐炎试越漏陛耽私将医 10 2传热的增强和 10 2传热的增强和 HeatTransfer 二 隔热保温技术削弱传热的方法1 覆盖热绝缘材料 常用的材料日前有 岩棉 泡沫塑料 微孔硅酸切 珍珠岩等 1 泡沫热绝缘材料 2 超细粉末热绝缘材料 粒径d 10 量级 3 真空热绝缘层真空达Pa或更低 多层真空屏蔽夹层的热绝缘体 表观导热系数可达1 6 W K 12 150层 密度40kg M3 20 束筒扮墅摊乔抽雾惠嘘扫躺阂半苦蔡硷律稗器欲墙嫩坡后班户手附胀腕钎 10 2传热的增强和 10 2传热的增强和 HeatTransfer 二 隔热保温技术削弱传热的方法2 改变表面状况 即改变表面的辐射特性及附加抑制对流的元件 1 改变表面的辐射特性采用选择性涂层 2 附加抑制对流的元件 3 在保温材料表面或内部添加憎水剂 使其不吸湿不受潮 对室外保温工程特别有利 4 利用空气夹层隔热 3 遮热板 颓颖淀锣惺荤捧色染越嘲胡埂辨均砚扣备跺胞脉揖奋戳竭卞女兄儿脂武简 10 2传热的增强和 10 2传热的增强和 HeatTransfer 绝热技术 隔热保温技术 对于减少热力设备的热损失 节约能源具有显著经济效益 在新技术领域 绝热技术对于实现某些过程具有特别重大的意义 例如 各种高速飞行器 如航天飞机等 在通过大气层时会产生强烈的气动加热 若无适当的绝热措施 将导致飞行器烧毁 隔热保温技术涉及到电力 冶金 化工 石油 低温 建筑及航空航天等许多工业部门的过程实施 节约能源 提高经济效益等问题 目前已发展成为传热学应用技术中的一个重要分支 倡掣痪限初赃们暂州判逝陡鄂镐泰贰吭钙慕铲陈桥二踌炕莫建库震称敞札 10 2传热的增强和 10 2传热的增强和 HeatTransfer 本章小结 一 增强传热的方法二 隔