化工原理传热

1、化工原理传热课件第1页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二6.3 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第2页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二2 对流传热过程的分析第3页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二3 两种对流形式第4页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二（加热）（冷却）6.3.2 对流给热速率第5页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二第6页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二3、各无因次数群

2、的物理意义 Re 表示流动状态影响的准数 Nu 表示对流传热系数的准数 Gr 表示自然对流影响的准数 Pr 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，m第7页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二4、定性温度 取流体的平均温度（进、出口平均温度） 取壁面的平均温度 tW 取流体和壁面的平均温度（膜温）tm（tWt）/2使用时按公式规定第8页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二6.3.3 无相变流体的经验关联式第9页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二适用于Re104，Pr0.5100的各种液体（液态金属除外） 第1

3、0页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二b. L/d3040的短管c.d.第11页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二f. 环隙套管变量分析问题：e.第12页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二条件：第13页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二3. 管外强制对流的第14页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二第15页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二第16页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二6.4 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

4、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。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：第17页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二 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ps Ts PV TV p T2. 沸腾传热机理第18页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二3. 大容积饱和沸腾曲线临界点Tc,qc,c 第19页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二4. 沸腾给热过程的影响因素（1）液体和蒸汽的

5、性质：、Cp、 ，； ，（2）加热表面的粗糙情况和表面物理性质 新的或清洁的面，大；油垢，小；粗糙度适中（3）t（4）P P则ts ，使 、，有利于气泡的形成和脱离，5. 沸腾过程的强化 表面粗糙化 加入添加剂第20页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二 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，大第21页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二2. 垂直管外层流（平均）冷凝给热系数L第22页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二注：膜温下凝液的物性，ts下的r假定：液膜呈层流流动，液膜内的传热方式为纯导

6、热 蒸汽静止或流速很小，对液膜无摩擦阻力第23页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二（垂直管）第24页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二第25页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二4、垂直管湍流时的冷凝给热系数垂直管层流第26页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二5. 影响冷凝给热的因素及强化措施 （1）流体的物性和t ，；则 q 一定时W， 层流时，t ， （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 减少液膜厚度第27页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，

7、星期二6.5 热辐射第28页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二 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第29页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二物体的辐射能力：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第30页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二第31页，共39页，2022年，5月20日，0点34分

8、，星期二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：第32页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二相距很近的平行黑体平板，面积相等且足够大，则第33页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二第34页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二第35页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二第36页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二遮热板黑度越低效果越好第37页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二第38页，共39页，2022年，5月20日，0点34分，星期二6.5.2 气体辐射 单原