食品工程原理重点总结

精品文档 1欢迎下载 精品文档 2欢迎下载 精品文档 3欢迎下载 精品文档 4欢迎下载 精品文档 5欢迎下载 精品文档 6欢迎下载 精品文档 7欢迎下载 1 1 传热的基本方式 传热的基本方式 热传导 物体各部分之间不发生相对位移热传导 物体各部分之间不发生相对位移 对流 流体各部分之间发生相对位移 热对流仅发生在流体中对流 流体各部分之间发生相对位移 热对流仅发生在流体中 自然对流 流体各处的温度不同而引起自然对流 流体各处的温度不同而引起 强制对流 外力所导致的对流 在同一流体中有可能同时发生自然对流和强制对流 强制对流 外力所导致的对流 在同一流体中有可能同时发生自然对流和强制对流 辐射 因热的原因而产生的电磁波在空间的传递 称为热辐射 不需要任何介质 绝对零度以上都能发辐射 因热的原因而产生的电磁波在空间的传递 称为热辐射 不需要任何介质 绝对零度以上都能发 射辐射能射辐射能 2 2 稳态传热 传热系统中 温度分布不随时间而改变 稳态传热 传热系统中 温度分布不随时间而改变 3 3 热流量 热流率 传过一个传热面的热量 热流量 热流率 传过一个传热面的热量 Q Q 与传热时间之比 与传热时间之比 定义式 定义式 热流密度 热通量 热流量与传热面积热流密度 热通量 热流量与传热面积 A A 之比 之比 精品文档 8欢迎下载 4 4 热交换 两个温度不同的物体由于传热 进行热量的交换 称为热交换 简称换热 热交换 两个温度不同的物体由于传热 进行热量的交换 称为热交换 简称换热 a a 无相变 无相变 b b 相变 相变 5 5 温度场 某一瞬间空间中各点的温度分布 称为温度场 温度场 某一瞬间空间中各点的温度分布 称为温度场 6 6 一维温度场 若温度场中温度只沿着一个坐标方向变化 一维温度场 若温度场中温度只沿着一个坐标方向变化 7 7 稳定温度场 若温度不随时间而改变 稳定温度场 若温度不随时间而改变 8 8 等温面 温度场中同一时刻相同温度各点组成的面 等温面 温度场中同一时刻相同温度各点组成的面 等温面的特点 等温面的特点 1 1 等温面不能相交 等温面不能相交 2 2 沿等温面无热量传递 沿等温面无热量传递 沿等温面将无热量传递 而沿和等温面相交的任何方向 因温度发生变化则有热量的传递 沿等温面将无热量传递 而沿和等温面相交的任何方向 因温度发生变化则有热量的传递 温度梯度是向量 其方向垂直于等温面 并以温度增加的方向为正 温度梯度是向量 其方向垂直于等温面 并以温度增加的方向为正 9 9 傅立叶定律 单位时间内传导的热量与温度梯度及垂直于热流方向的截面积成正比 即 傅立叶定律 单位时间内传导的热量与温度梯度及垂直于热流方向的截面积成正比 即 导热系数表征物质导热能力的大小 是物质的物理性质之一导热系数表征物质导热能力的大小 是物质的物理性质之一 1010 金属的导热率最大 固体非金属次之 液体较小 气体最小 物质的热导率均随温度变化而变化 金属的导热率最大 固体非金属次之 液体较小 气体最小 物质的热导率均随温度变化而变化 1111 圆筒壁与平壁不同点是其等温面随半径而变化 圆筒壁与平壁不同点是其等温面随半径而变化 圆筒的长度为圆筒的长度为 L L 则半径为 则半径为 r r 处的传热面积为处的传热面积为 A 2 rLA 2 rL 1212 对于圆筒壁的稳定热传导 通过各层的热传导的热流量都是相同的 但是热通量 对于圆筒壁的稳定热传导 通过各层的热传导的热流量都是相同的 但是热通量 热流密度热流密度 却不相却不相 等 等 1313 热量的传递主要研究冷热流体通过管路器壁传递的过程 热量的传递主要研究冷热流体通过管路器壁传递的过程 1414 不同区域的传热特性 不同区域的传热特性 1 1 湍流主体对流传热温度分布均匀湍流主体对流传热温度分布均匀 2 2 层流底层层流底层 热传导热传导 温度梯度大温度梯度大 3 3 壁面壁面 热传导热传导 有温度梯度有温度梯度 传热的热阻即主要集中在层流层中 传热的热阻即主要集中在层流层中 1515 代替代替 t t 反映对流传热的快慢 其越大 表示对流传热速率越快 反映对流传热的快慢 其越大 表示对流传热速率越快 不是物性参数不是物性参数 1616 对流传热解决的中心问题是对流传热系数的求取问题 对流传热解决的中心问题是对流传热系数的求取问题 1717 影响对流传热系数 影响对流传热系数 的主要因素 的主要因素 1 1 流体的状态 有相变时对流传热系数比无相变化时大的多 流体的状态 有相变时对流传热系数比无相变化时大的多 2 2 流体的物理性质 体胀系数流体的物理性质 体胀系数 a av v 3 3 流体的运动状况 层流 过渡流或湍流 流体的运动状况 层流 过渡流或湍流 4 4 流体对流的状况 自然对流 强制对流 流体对流的状况 自然对流 强制对流 5 5 传热表面的形状 位置及大小 如管 板 管束 管径 管长 管子排列方式 垂直放置或水平传热表面的形状 位置及大小 如管 板 管束 管径 管长 管子排列方式 垂直放置或水平 放置等 放置等 1818 总传热速率方程 选择的传热面积不同 总传热系数的数值也不同 总传热速率方程 选择的传热面积不同 总传热系数的数值也不同 1919 恒温传热 在任何时间两种流体的温度皆不变化 这种传热称为稳定的恒温传热 恒温传热 在任何时间两种流体的温度皆不变化 这种传热称为稳定的恒温传热 2020 变温传热 变温传热 并流并流 参与换热的两种流体在传热面的两侧分别以相同的方向流动 参与换热的两种流体在传热面的两侧分别以相同的方向流动 逆流逆流 参与换热的两种流体在传热面的两侧分别以相对的方向流动 参与换热的两种流体在传热面的两侧分别以相对的方向流动 错流错流 参与换热的两种流体在传热面的两侧彼此呈垂直方向流动 参与换热的两种流体在传热面的两侧彼此呈垂直方向流动 精品文档 9欢迎下载 折流折流 简单折流 一侧流体只沿一个方向流动 而另一侧的流体作折流 使两侧流体间有并流与逆流的交简单折流 一侧流体只沿一个方向流动 而另一侧的流体作折流 使两侧流体间有并流与逆流的交 替存在 替存在 复杂折流 参与热交换的双方流体均作折流 复杂折流 参与热交换的双方流体均作折流 2121 传热的强化 传热的强化 1 1 加大传热面积 加大传热面积 加大传热面积可以增大传热量 但设备增大 投资和维费也随之增加 可采加大传热面积可以增大传热量 但设备增大 投资和维费也随之增加 可采 用翅片或螺旋翅片管代替普通金属管 用翅片或螺旋翅片管代替普通金属管 2 2 增加平均温度差 增加平均温度差 在理论上可采取提高加热介质温度或降低冷却介质温度的办法 但受客观在理论上可采取提高加热介质温度或降低冷却介质温度的办法 但受客观 条件 蒸汽压强 气温 水温 和工艺条件 热敏性 冰点 的限制 提高蒸汽压强 设备造价会随之条件 蒸汽压强 气温 水温 和工艺条件 热敏性 冰点 的限制 提高蒸汽压强 设备造价会随之 提高 提高 3 3 减少传热阻力 减少传热阻力 1 1 减少壁厚或使用热导率较高的材料 减少壁厚或使用热导率较高的材料 2 2 防止污垢形成或经常清除污垢 防止污垢形成