化工原理传热课件优秀课件.ppt

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1、化工原理传热课件第1 页，本讲稿共39 页6.3 对流给热6.3.1 概说（1）流体无相变 强制对流传热自然对流传热（2）流体有相变 蒸汽冷凝液体沸腾1 对流给热过程的分类第2 页，本讲稿共39 页2 对流传热过程的分析第3 页，本讲稿共39 页3 两种对流形式第4 页，本讲稿共39 页（加热）（冷却）6.3.2 对流给热速率第5 页，本讲稿共39 页第6 页，本讲稿共39 页3、各无因次数群的物理意义 Re 表示流动状态影响的准数 Nu 表示对流传热系数的准数 Gr 表示自然对流影响的准数 Pr 表示物性影响的准数传热面的特征尺寸，可以是管内径或外径，或平板高度等，m第7 页，本讲稿共39

2、页4、定性温度 取流体的平均温度（进、出口平均温度）取壁面的平均温度 tW 取流体和壁面的平均温度（膜温）tm（tWt）/2使用时按公式规定第8 页，本讲稿共39 页6.3.3 无相变流体的经验关联式第9 页，本讲稿共39 页适用于Re104，Pr0.5100的各种液体（液态金属除外）第10 页，本讲稿共39 页b.L/d3040的短管c.d.第11 页，本讲稿共39 页f.环隙套管变量分析问题：e.第12 页，本讲稿共39 页条件：第13 页，本讲稿共39 页3.管外强制对流的第14 页，本讲稿共39 页第15 页，本讲稿共39 页第16 页，本讲稿共39 页6.4 沸腾给热与冷凝给热1.分

3、类：大容积沸腾 管内沸腾过冷沸腾饱和沸腾 液体与高温壁面接触被加热汽化，并产生气泡的过程称为液体沸腾。大应用：蒸发器、再沸器、蒸汽锅炉等。6.4.1 沸腾给热按沸腾所处的空间：按沸腾液体所处的温度：第17 页，本讲稿共39 页 沸腾的条件：过热度和汽化核心（1）过热度：（2）汽化核心：凹缝侧壁对气泡有依托作用，表面功小 微量气体，成为气泡的胚胎ps Ts PV TV p T2.沸腾传热机理第18 页，本讲稿共39 页3.大容积饱和沸腾曲线临界点Tc,qc,c 第19 页，本讲稿共39 页4.沸腾给热过程的影响因素（1）液体和蒸汽的性质：、Cp、，；，（2）加热表面的粗糙情况和表面物理性质 新的

4、或清洁的面，大；油垢，小；粗糙度适中（3）t（4）P P则ts，使、，有利于气泡的形成和脱离，5.沸腾过程的强化 表面粗糙化 加入添加剂第20 页，本讲稿共39 页6.4.2 蒸汽冷凝给热 汽相没有温度梯度，热阻集中在冷凝液膜内 饱和蒸汽加热的优点：温度恒定，大第21 页，本讲稿共39 页2.垂直管外层流（平均）冷凝给热系数L第22 页，本讲稿共39 页注：膜温下凝液的物性，ts 下的r假定：液膜呈层流流动，液膜内的传热方式为纯导热 蒸汽静止或流速很小，对液膜无摩擦阻力第23 页，本讲稿共39 页（垂直管）第24 页，本讲稿共39 页第25 页，本讲稿共39 页4、垂直管湍流时的冷凝给热系数垂

5、直管层流第26 页，本讲稿共39 页5.影响冷凝给热的因素及强化措施（1）流体的物性和t，；则 q 一定时W，层流时，t，（2）不凝气体的影响定期排放不凝气（3）蒸汽过热的影响（4）蒸汽流速及流向的影响 强化思路 减少液膜厚度第27 页，本讲稿共39 页6.5 热辐射第28 页，本讲稿共39 页 a、r、d 的大小取决于物体的性质、表面状况、温度和投射辐射的波长，一般固体、液体：a+r=1 气体：a+d=1黑体：a=1 黑光金属、黑烟煤近似黑体白体（镜体）：r=1 雪霜、磨光铜表面近似白体透热体：d=1 单元子和对称双原子气体第29 页，本讲稿共39 页物体的辐射能力：指物体在一定温度下，单位

6、时间、单位表面积上所发出的全部波长的总能量。（E）W/m2第30 页，本讲稿共39 页第31 页，本讲稿共39 页灰体在一定温度下的辐射能力和吸收率的比值，恒等于同温度下黑体的辐射能力，即只和物体的绝对温度有关。另一表达式：第32 页，本讲稿共39 页相距很近的平行黑体平板，面积相等且足够大，则第33 页，本讲稿共39 页第34 页，本讲稿共39 页第35 页，本讲稿共39 页第36 页，本讲稿共39 页遮热板黑度越低效果越好第37 页，本讲稿共39 页第38 页，本讲稿共39 页6.5.2 气体辐射 单原子及分子结构对称的双原子气体，无辐射能力也无吸收能力。如：O2、N2、H2等气体辐射与固体辐射不同之处：1 对波长具有选择性 2 吸收率与黑度不等 3 气体辐射是容积过程而固体只发生在表面第39 页，本讲稿共39 页