化工原理第四章传热第一节概述1、热传导（Conduction）（导热）2、对流传热（Convection）3.辐射传热（Radiation）三、两流体通过间壁换热（J/m2·s）或（W/m2）大家应该也有点累了，稍作休息一维稳定温度场内的等温面是平行或同心的圆筒面。温度梯度:式中负号表示热流方向总是和温度梯度的方向相反二、热导率（3）气体导热系数在非金属液体中，水的热导率最大三、平壁的稳态热传导对傅立叶定律式积分：n层时：四、圆筒壁的稳态热传导依傅立叶定律：式(4-9)还可整理得：仿多层平壁的处理方法，热阻代入圆筒的热阻。（4-12）1．根据传热机理的不同，传热过程可分为、和三种方式。4、厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知各层厚度b1>b2>b3，热导率λ1<λ2<λ3，在稳定传热过程中，各层的热阻R1R2R3；各层热流量Q1Q2Q3；各层温差Δt1Δt2Δt3。热流体如图：a、b两点温差为Δt环流速度：一、对流传热方程与对流传热系数确定这些物性的温度称作定性温度。传热表面的形状，排列，放置方式，管径，管长，板高等。其中对传热影响最大的因素称作特征尺寸，准数关系式为：雷诺准数：（4-19）Re>100000.7<Pr<120管长与管内径之比即L/d≥60低粘度流体（粘度不大于水粘度的2倍，即μ<2mPa∙s）例:管内强制湍流时给热系数的计算图示为一列管式换热器示意图，由38根ф25mm×2.5mm的无缝钢管组成。苯在管内流动，由20℃被加热至80℃，苯的流量为8.32kg/s。外壳中通入水蒸气进行加热。试求管壁对苯的给热系数。又问当苯的流量提高一倍，给热系数有何变化？解：以上计算表明本题的流动情况符合式（4-19）的应用条件，故（当管径不变时）练习题五、流体有相变时的对流传热（一）蒸汽冷凝时的对流传热虽然α滴>α膜，但滴状冷凝难于控制，目前应用的冷凝器仍按膜状冷凝设计。3、影响冷凝给热的因素及强化措施强化措施：①大容积沸腾：汽化核心：2、大容积饱和沸腾曲线当Δt<2.2℃，α随Δt缓慢增加。此时，紧贴加热表面的液体过热度很小，不足以产生气泡，给热是靠自然对流进行的，汽化现象只在液面上发生，严格说来还不是沸腾，而是表面汽化。（2）核状沸腾：（3）不稳定膜状沸腾：Δt增至250℃，加热表面上形成一层稳定的气膜，把液体和加热面完全隔开，辐射传热的作用变得重要，α再度增加，此阶段称为稳定膜状沸腾。工业上，应控制在核状沸腾阶段，此时有给热系数大、壁温低的优点。练习题Q=qmr管内热流体，管外冷流体。则以管外表面计时，dA=dAo(dA2)的数值将主要由其中最大热阻所决定。薄壁时：（可按平壁处理）常见流体的污垢热阻：壁温TW接近于热阻较小或给热系数较大的一侧流体温度。六、传热平均温度差逆流换热过程传热过程的积分表达式由热量衡算知Q=qm1cp1(T1–T2)=qm2cp2(t2–t1)A式②两侧同时减t后得：③由上面可得到：（2）并流传热并流③当换热器的传热量Q和总传热系数K一定时，传热温差不变，平均温差就等于冷、热流体的温度差，即Δtm=T-t计算步骤：④如果内管改用直径为φ76×4mm的钢管代替，其余条件不变，试求所需管长。解：②根据传热速率方程：管内流速：假设L/d＞60，传热面积：③流量增加50%，qm2´=1.5qm2；苯进、出口温度不变根据传热速率方程：∴Ko"=397.1（W/m2·℃)第六节换热器二、间壁式换热器类型（二）沉浸式蛇管换热器（CocklePipeHeatExchanger）（三）喷淋式换热器（ShowerHeatExchanger）（四）套管式换热器（DoublePipeHeatExchanger）（五）螺旋板式换热器（六）板式换热器（PlateHeatExchanger）特点：传热面积可调节，传热系数高，结构紧凑；但不耐高温、高压，处理量不大（七）板翅式换热器（八）翅片管换热器（九）管壳（列管）式换热器（Shell&TubeHeatExchanger）管板：1072、主要形式与特点（2）浮头式换热器（3）Ｕ型管式换热器给热系数大的流体2、流动方式的选择3、换热器的规格和管排列方式目的：加大壳程流体的速度，使湍动程度加剧，以提高壳程流体的给热系数5、管壳式换热器的选用计算设计参数（参考值）117起冷却作用。主要有水、空气、各种冷冻剂（如冷冻盐水）五、传热过程的强化增大A：1．水在逆流操作的套管换热器中冷却某物料。要求热流体的T1、T2及流量不变。若因冷却水进口温度t1增高，为保证完成生产任务，提高冷却水的流量，其结果（）。（1）K↑，Δtm不变；（2）Q不变，Δtm↓，K↑；（3）Q↑，Δtm↓；（4）Q不变，