第六章传热 6.1教学基本要求：(12学时) 传热过程加热和冷却方法：传热速率。 热传导傅利叶定律：常用工程材料的导热系数：一维导热的计算。 对流给热牛顿冷却定律：自然对流：管内强制对流（湍流）给热系数经验式：沸腾给热 和沸腾曲线：蒸汽冷凝给热 间壁换热过程热量衡算和传热速率式：传热平均温度差，热阻和传热系数：垢层热阻 传热计算传热设计型问题的参数选择和计算方法：传热操作型问题的讨论和计算。 换热器列管式换热器的设计与选型：常用换热器的结构。 6.2基本概念： 传热目的传热操作目的主要有①加热、冷却物料：②回收热量或冷量：③保温，减少 热量或冷量损失。 传热过程的三种基本方式直接接触式、间壁式、蓄热式。 载热体为将冷 工艺物料加热或热工艺物料冷却，必须用另一种流体供给或取走热量 此流体称为载热体。用于加热的称为加热剂：用于冷却的称为冷却剂。 三种传热机理的物理本质传导的物理本质是分子热运动、分子碰撞及自由电子迁移： 对流的物理本质是流动流体载热：热辐射的物理本质是电磁波。 间壁换热传热过程的三个步骤热量从热流体对流至壁面，经壁内热传导至另一侧，由 壁面对流至冷流体 导热系数物质的导热系数与物质的种类、物态、温度、压力有关。 热阻将传热速率表达成温差推动力除以阻力的形式，该阻力即为热阻 推动力高温物体向低温传热，两者的温度差就是推动力。 流动对传热的贡献流动流体载热 强制对流传热在人为造成强制流动条件下的对流传热。 自然对流传热因温差引起密度差，造成宏观流动条件下的对流传热。自然对流传热时 加热、冷却面的位置应该是加热面在下，制冷面在上，这样有利于形成充分的对流流动。 务塞尔数、普朗特数的物理意义 努塞尔数的物理意义是对流传热速率与导热传热速号 之比。普朗特数的物理意义是动量扩散系数与热量扩散系数之比，在α关联式中表示了物性 对传热的贡献。 ā关联式的宗性尺寸、定性温度用干确定关联式中的雷诺数第准数的长府变量、物州 数据的温度。比如，圆管内的强制对流传热，定性尺寸为管径、定性温度为进出口平均温 度。 大容积自然对流的自动模化区自然对流ā与高度1无关的区域。 液体沸避的两个必要条件热度W一ts、汽化核心 核状沸 汽泡依次产生和脱离加热面 对液休刷烈授动 4随 △t急刷上升 膜状沸腾 由于汽泡在脱离加热面之前就连接成汽膜，把加热面与液体隔开，使传热条 件变差。 临界点从核状沸腾变为膜状沸腾的转折点。 沸腾给热的强化改善加热表面，提供更多的汽化核心：沸腾液体加添加剂，降低表面 张力。46 第六章 传热 6.1 教学基本要求：(12 学时) 传热过程 加热和冷却方法；传热速率。 热传导 傅利叶定律；常用工程材料的导热系数；一维导热的计算。 对流给热 牛顿冷却定律；自然对流；管内强制对流(湍流)给热系数经验式；沸腾给热 和沸腾曲线；蒸汽冷凝给热。 间壁换热过程 热量衡算和传热速率式；传热平均温度差，热阻和传热系数；垢层热阻。 传热计算 传热设计型问题的参数选择和计算方法；传热操作型问题的讨论和计算。 换热器 列管式换热器的设计与选型；常用换热器的结构。 6.2 基本概念： 传热目的 传热操作目的主要有①加热、冷却物料；②回收热量或冷量；③保温，减少 热量或冷量损失。 传热过程的三种基本方式 直接接触式、间壁式、蓄热式。 载热体 为将冷工艺物料加热或热工艺物料冷却，必须用另一种流体供给或取走热量， 此流体称为载热体。用于加热的称为加热剂；用于冷却的称为冷却剂。 三种传热机理的物理本质 传导的物理本质是分子热运动、分子碰撞及自由电子迁移； 对流的物理本质是流动流体载热；热辐射的物理本质是电磁波。 间壁换热传热过程的三个步骤 热量从热流体对流至壁面，经壁内热传导至另一侧，由 壁面对流至冷流体。 导热系数 物质的导热系数与物质的种类、物态、温度、压力有关。 热阻 将传热速率表达成温差推动力除以阻力的形式，该阻力即为热阻。 推动力 高温物体向低温传热，两者的温度差就是推动力。 流动对传热的贡献 流动流体载热。 强制对流传热 在人为造成强制流动条件下的对流传热。 自然对流传热 因温差引起密度差，造成宏观流动条件下的对流传热。自然对流传热时， 加热、冷却面的位置应该是加热面在下，制冷面在上，这样有利于形成充分的对流流动。 努塞尔数、普朗特数的物理意义 努塞尔数的物理意义是对流传热速率与导热传热速率 之比。普朗特数的物理意义是动量扩散系数与热量扩散系数之比，在α关联式中表示了物性 对传热的贡献。 α关联式的定性尺寸、定性温度 用于确定关联式中的雷诺数等准数的长度变量、物性 数据的温度。比如，圆管内的强制对流传热，定性尺寸为管径 d、定性温度为进出口平均温 度。 大容积自然对流的自动模化区 自然对流α与高度 l 无关的区域。 液体沸腾的两个必要条件 过热度 tw-ts、汽化核心。 核状沸腾 汽泡依次产生和脱离加热面，对液体剧烈搅动，使α随Δt 急剧上升。 膜状沸腾 由于汽泡在脱离加热面之前就连接成汽膜，把加热面与液体隔开，使传热条 件变差。 临界点 从核状沸腾变为膜状沸腾的转折点。 沸腾给热的强化 改善加热表面，提供更多的汽化核心；沸腾液体加添加剂，降低表面 张力