《化工原理》第十一讲

1、第十一讲主要内容第四章 传热重点4-1 概述难点3、典型的换热设备1、列管式换热器单程与双程及多程的比较2、传热基本方式1、传热的定义、分类及其与热力学的关系4-2 热传导 一、基本概念和傅立叶定律1、传热基本方式2、典型的换热设备3、傅立叶定律第四章 传热基本内容：1、传热基本方式及换热设备2、热传导3、对流传热及对流传热系数4、传热计算5、辐射传热4-1 概述1、几个概念（1）传热的定义（2）生产中对传热的要求（3）生产中常碰到的传热问题有：确定完成换热任务所需要的换热面积，即选择合适的换热器当操作条件改变时，预测冷热流体的出口温度4-1 概述4）如何解决上述传热问题？应用热力学知识正确确

2、定传热负荷（传热速率Q：W)，即热量衡算（能量衡算）应用传热学知识即传热速率方程确定换热面积及冷热流体出口温度的预测 什么是传热速率方程？4-1 概述总传热系数：W/(m2.)传热面积：m2平均温度差：具体表达式为4-1 概述5）传热类型连续性传热稳态（定态）传热间歇性传热非稳态（非定态）传热4-1 概述有能量形式的转换，不需要介质，温度较高时，才能成为主要的传热方式有宏观位移，只能发生在流体中，产生对流的原因，与对流传热的区别微观粒子种类，气液固中均可进行（1）热传导2、传热的基本方式（2）热对流（3）热辐射4-1 概述问题：传热基本方式有哪些？各有什么特点？4-1 概述3、典型的传热设备依

3、据冷热流体的接触方式分为：直接接触式换热器蓄热式间壁式（管壳式）换热器（1）直接接触式换热器：冷、热流体直接混合的方式传递热量冷、热流体直接接触的方式传递热量（2）蓄热式一般来讲只适用于气体介质4-1 概述3、典型的传热设备（3）间壁式（管壳式）：套管式列管式热流体冷流体对流传热对流传热Q导热T1T2t1t24-1 概述3、典型的传热设备（2）间壁式： 套管式4-1 概述 套管式换热器4-1 概述3、典型的换热设备（2）间壁式： 列管式换热器：i单程列管式换热器4-1 概述3、典型的换热设备（2）间壁式： 列管式：i单程列管式换热器4-1 概述3、典型的换热设备（2）间壁式（管壳式）： 列管式

4、：ii、多程列管式换热器4-1 概述4-1 概述管壳式换热器传热速率的计算公式列管外总传热系数列管外壁总传热面积换热器微元传热面积表示4-1 概述管壳式换热器传热通量的计算公式问：管壳式换热器的管外传热通量qo,管内传热通量qi,管壁平均传热通量qm是否相等？4-1 概述问题：1、换热器如何分类？2、列管换热器分为几种类型？3、单程列管换热器和多程列管换热器有什么异同点？4-2 热传导 一、基本概念和傅立叶定律1、 基本概念（1）、 温度场温度场：系统内温度分布的总和温度场又分为：稳态温度场和非稳态温度场。4-2 热传导稳态温度场维稳态温度场又分为一维稳态温度场和多维稳态温度场当存在时该温度场

5、称为一维稳态温度场4-2 热传导非稳态温度场问题：什么是温度场？如何分类？4-2 热传导一、基本概念和傅立叶定律1、基本概念（2）、温度梯度什么是梯度？等温面：同一时刻相同温度各点组成的面积。等温面彼此不能相交4-2 热传导温度梯度 （temperature gradient），就是温度沿等温面垂直方向的变化率。是矢量，指向温度增加的方向温度梯度定义式如下：一维温度梯度定义式为：4-2 热传导问题：什么是等温面及温度梯度？一、基本概念和傅立叶定律2、傅立叶定律导热速率：W导热系数：W/(m.)导热面积：m24-2 热传导一、基本概念和傅立叶定律2、傅立叶定律导热系数的定义式：4-2 热传导表征物质导热能力的大小，是物质的物性参数在数值上等于单位温度梯度下的热通量的影响因素 ：与物质的组成、结构、密度、温