电子课件2.1传热基础知识.ppt

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2、载：/ziti/电子课件电子课件2.1传热基础知识传热基础知识电子课件2.1传热基础知识项目项目2 2 传热过程及操作传热过程及操作电子课件电子课件2.1传热基础知识传热基础知识 2.1 传热基础知识工程案例2023/3/26电子课件电子课件2.1传热基础知识传热基础知识2.1 传热基础知识1.1.传热的定义传热的定义:凡是有凡是有温差的存在，热量就会的存在，热量就会自发的的从从高温处传递到低温处。这一过程就是热量的传递，。这一过程就是热量的传递，简称传热。简称传热。2.2.传热在化工生产中的应用传热在化工生产中的应用（1）强化传热过程）强化传热过程 物料的加热、冷却或者冷凝、蒸发过程。物料的

3、加热、冷却或者冷凝、蒸发过程。（2）削弱传热过程）削弱传热过程 化工设备和管道的保温，以减少热损失。化工设备和管道的保温，以减少热损失。（3）热能的综合利用和余热的回收利用）热能的综合利用和余热的回收利用。2023/3/26电子课件电子课件2.1传热基础知识传热基础知识2.1 传热基础知识2023/3/26电子课件电子课件2.1传热基础知识传热基础知识2.1 传热基础知识2023/3/26电子课件电子课件2.1传热基础知识传热基础知识2.1 传热基础知识3.传热的基本方式传热的基本方式热传导热传导热对流热对流热辐射热辐射基本方式基本方式2023/3/26电子课件电子课件2.1传热基础知识传热基

4、础知识2.1 传热基础知识（1）热传导）热传导机理机理：借助物质的：借助物质的分子、原子或自由电子分子、原子或自由电子的运动将热的运动将热 量从物体温度较高的部分传递到温度较低部分量从物体温度较高的部分传递到温度较低部分 的过程。热传导可发生在物体内部或直接接触的过程。热传导可发生在物体内部或直接接触 的物体之间。的物体之间。特点特点：热传导过程中，：热传导过程中，没有物质的宏观位移没有物质的宏观位移。主要发生在固体内部。主要发生在固体内部。例子例子：手拿小铁棒放火上烤，手会烫。：手拿小铁棒放火上烤，手会烫。微观的角微观的角度度2023/3/26电子课件电子课件2.1传热基础知识传热基础知识2

5、.1 传热基础知识（1）热传导）热传导 可能发生热传导的情况有：固体之间和同一固体不同位置之间；静止流体内部；层流流体内部与流向垂直方向的层与层之间。热传导不能在真空中进行。2023/3/26电子课件电子课件2.1传热基础知识传热基础知识2.1 传热基础知识（1）热传导）热传导 傅里叶定律 对于一维稳定热传导，单位时间内以热传导方式传递的热量，与温度梯度及垂直于导热方向的传热面积成正比，负号表示热量总是沿着温度降低的方向传递负号表示热量总是沿着温度降低的方向传递。2023/3/26电子课件电子课件2.1传热基础知识传热基础知识2.1 传热基础知识（1）热传导）热传导 导热系数是表征物质导热性能

6、的一个物性参数，越大，导热性能越好。导热性能的大小与物质的组成、结构、温度及压力等有关。金属固体 非金属固体 液体 气体物质种类物质种类金属固体金属固体不良导热固体不良导热固体绝热材料绝热材料液体液体气体气体W/(mK)154200.20.330-150-30-15加热剂加热剂热水热水饱和蒸汽饱和蒸汽矿物油矿物油联苯混合物联苯混合物熔盐熔盐烟道气烟道气适应温度适应温度/4010010018018025025538014253010002023/3/26电子课件电子课件2.1传热基础知识传热基础知识2.1 传热基础知识6.稳定传热和不稳定传热稳定传热：稳定传热：在传热过程中，如果系统中输入的能量

7、等于输出的能量，即此系统中不累积能量，则传热系统中各点的温度仅随位置的变化而不随时间变化，这种传热是稳定传热。不稳定传热不稳定传热：若系统中累积能量，则传热系统中各点的温度不仅随位置不同而且随时间也变化，这种传热是不稳定传热。2023/3/26电子课件电子课件2.1传热基础知识传热基础知识2.1 传热基础知识6.稳定传热和不稳定传热 连续生产过程中所进行的传热多为稳定传热，在间歇操作的换热设备中或者连续操作的换热设备处于开、停车阶段所进行的传热，都属于不稳定传热。2023/3/26电子课件电子课件2.1传热基础知识传热基础知识7、保温层厚度的确定（1）傅里叶定律 傅里叶定律是热传导基本定律 傅

8、里叶定律积分式:R表示导热热阻若导热距离越大，传热面积和热导率越小，导热阻力则越大若导热距离越大，传热面积和热导率越小，导热阻力则越大。2.1 传热基础知识tw1tw2txtw1ttw1t2023/3/26电子课件电子课件2.1传热基础知识传热基础知识2.1 传热基础知识例例2-1：普通砖平壁厚度为500mm，一侧为300，另一侧温度为30，已知平壁的平均热导率为0.9w/m2K，求：（1）通过平壁的导热通量，w/m2；（2）平壁内距离高温侧168.8 的厚度。解（1）（2）2023/3/26电子课件电子课件2.1传热基础知识传热基础知识（2）多层平壁热保温）多层平壁热保温定态导热：定态导热：

9、Q=Q1=Q2=Q3即：对n层平壁2.1 传热基础知识tw1t2txtw2tw4w32023/3/26电子课件电子课件2.1传热基础知识传热基础知识讨论讨论：（1）多层平壁热传导的总推动力为各层推动力之和，总热阻为各层热阻之和。（2）上述计算中，是假设层与层之间接触良好，两个相接触的表面具有相同的温度。（3）平壁导热过程中，传热面为定值。2.1 传热基础知识2023/3/26电子课件电子课件2.1传热基础知识传热基础知识【例例2-2】有一个工业炉，其炉壁由三层不同的材料组成。内层为厚度240mm的耐火砖，热导率为0.9W/（m.K）;中间为120mm绝热砖，导热率为0.2 W/（m.K）；最外

10、层是厚度为240mm普通建筑砖，热导率为0.63 W/（m.K）。已知耐火砖内壁温度为940，建筑砖外壁温度为50，试求单位面积炉壁的导热量q值，并求出各砖层接触面的温度。2.1 传热基础知识2023/3/26电子课件电子课件2.1传热基础知识传热基础知识2.1 传热基础知识解：解：2023/3/26电子课件电子课件2.1传热基础知识传热基础知识（3）圆筒壁的热保温2.1 传热基础知识2023/3/26电子课件电子课件2.1传热基础知识传热基础知识圆筒壁的导热与平壁导热的比较圆筒壁的导热与平壁导热的比较:相同点相同点:两种情况具有相同的数学形式；均为稳态导热；不同点不同点:圆筒壁的传热面积随径向位置而变，应取平均面积作为传热面积；平壁导热过程中传热面积是定值。2.1 传热基础知识2023/3/26电子课件电子课件2.1传热基础知识传热基础知识