《食品工程原理》第五章 传热 PPT.ppt
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第五章第一节传热概述(2)对流传热(convection)3.热流量和热阻4.热交换(heatexchange)第二节热传导5-2傅立叶定律5.2B傅立叶定律和热导率大家应该也有点累了,稍作休息物质的热导率λW/(m·K)5-3通过平壁的稳态导热5.3B通过多层平璧的稳态导热解:本次习题5-4通过圆筒壁的稳态导热5.4B通过多层圆筒壁的稳态导热第三节对流传热5-5对流传热的基本原理2.影响对流传热的因素5.5C对流传热的量纲分析按因次一致性原则按π定理,有8-4=4个量纲一的特征数5-6无相变的对流传热例5-4一管径为10cm的蒸汽管道,其管外壁暴露在大气中。管外壁表面温度为130℃,空气温度为30℃,计算自然对流表面传热系数。查表5-3a=0.53,m=1/45.6B强制对流传热3.管外对流5-7有相变的对流传热第四节热交换5-9换热器5.9B管壳式换热器2.管程结构3.壳程结构5.9C板式换热器传热板片表面压成波纹形:2.螺旋板式换热器2.螺旋盘管式换热器本次习题5-10稳态换热计算令5.10B传热系数据不同面积基准AI,AII,,有不同传热系数KI,KII:例:内径25mm导管用来输送80℃液体食品物料,管内对流传热系数为10W/(m2.K),管壁厚5mm,热导率43W/(m.K),管外暴露大气中,大气温度为20℃,管外表面传热系数为100W/(m2.K),管长1m,分别计算管内,管外面积作基准的传热系数,并据以计算管道的热损失。KII=6.66W/(m2·K)5.10C换热平均温差将例用刮板式换热器冷却苹果酱,苹果酱质量流量为50kg/h,比热容cp为3817J/(kg·K),入口温度80℃,出口温度20℃。套管环隙逆流通冷水,入口温度10℃,出口温度17℃。传热系数K为568W/(m2·K)求:a—物体的热扩散率(thermaldiffusivity),m2/s(3)热阻比5.11B忽略内阻的非稳态换热(m>10)例:ρ=980kg/m3,cp=3.95kJ/(kg·K)的番茄汁放入半径为0.5m的半球形夹层锅中加热。夹层锅初温20℃,锅内充分搅拌。蒸汽夹套α=5000W/(m2·K),温度90℃。计算5min后番茄汁的温度。5.11C内外阻共存非稳态换热(10>m>1/40)2.球体3.长圆柱例5-11直径6cm、初温15℃的苹果放入2℃的冷水流中,水对苹果的表面传热系数为50W/(m2·K),苹果的热导率λ=0.355W/(m·K),比热容cp=3.6kJ/(kg·K),密度ρ=820kg/m3。本次习题在讨论大平板、长圆柱换热基础上,可解决短圆柱等的换热问题:视短圆柱为长圆柱和大平板的公交体例d=6.8cm,L=10.2cm的豌豆浆罐头在116℃的蒸汽中加热,α=3820W/(m2·K),λ=0.83W/(m·K),cp=3.8kJ/(kg·K),ρ=1090kg/m3。求初温30℃的罐头加热45min后的中心温度。(2)求大平板的Y2例(习题15,p.196)苹果酱流经1m长φ15×2.5mm的不锈钢管道,温度20℃→80℃,不锈钢热导率17.5W/(m·K),管外加热蒸汽120℃,管外α=6kW/(m2·K),管内α=267W/(m2·K)。求K和Φ。KⅠ=168W/(m2·K)第五节辐射传热5-12辐射的基本概念和定律α=1的物体,称为黑体(blackbody).5.12B辐射定律2.斯蒂芬-波尔兹曼(Stefan-Boltzman)定律(3)克希霍夫(kirchhoff)定律5-13固体间的辐射换热同理2.一物体被另一物体包围时的辐射换热本次习题