1、§2-4 综合传热,1 一种流体通过器壁向另一种流体传热,这样一个综合传热至少包括三个过程：,火焰或烟气与窑墙内表面之间的对流与辐射传热；,(3) 窑墙外表面向外界大气的对流和辐射传热。,其热电模拟电路：,三个子过程：,(1) 流体1壁面w1,W,其中：,(2) 穿过壁面，导热,W,(3) 由壁面w2流体2,W,其中：,所以：,W, 空气夹层：是一个在有限的密闭空间中的自由对流与辐射传热之并联过程。, 其中自由对流不仅取决于流体的物性和过程强度，还取决于空间的形状和大小，对流换热系数包括有两个壁面上的对流换热以及空气层的导热。, 隔热作用评价标准：,(2) t ,(3) t w2,
2、因为高温区辐射很强，所以在高温区不能利用空气夹层来隔热。,(1) RQ, 由内壁面温度tw1计算散热,(1) 传统窑炉（非中空窑）：tw1 tm（tm是物料温度，由工艺制度规定）属于第一类边界条件（温度已知）。,(2) 现代窑（如梭式窑、辊道窑、中空窑等）：tftw1tm，属于第二类边界条件（q = const）, 关于外壁面散热,已知tw2，属于第三类边界条件。,向空气、无限大空间：, 二流体一平壁综合传热总结：,根据能量守恒： Q1=Q2=Q3=Q,所以：,根据不同情况，上式可简化：,则：,(3) 已知：温差 (tf1 - tw1)，且 tf1 900ºC,则：,2 窑内火焰空间
3、内的传热,燃料在窑内燃烧，并将热量以对流和辐射 的形式，传递给物料和窑墙的过程中，窑内的 温度场、压力场和速度场是不均匀的。,玻璃池窑借用冶金炉的研究成果，对窑内 的传热过程作了一些简化与假定，主要有温度 和黑度等。,2.1 火焰与物料之间的辐射换热,八点假设：,热电模拟电路：,(1) 火焰表面热阻：,(3) 火焰壁面空间热阻：,(4) 壁面物料空间热阻：,(5) 物料表面热阻：,(2) 火焰物料空间热阻：, 火焰至物料的净辐射换热量：,其中火焰至物料系统导来黑度：,式中, 若考虑火焰对物料的对流换热，则净热量：,显然：,讨论：,(1) 当wm （即Fw ）fm ，辐射加强；,(2) 当wm
4、一定，f （适当） fm ，辐射加强。,2.2 窑墙内表面温度,其中：权系数：0 c 1,(1) Tw随f 、 m 、 的变化趋势与fm 一致，即：,当Tf 、Tm 、f 一定时， (Fw ) Tw ,当Tf 、Tm 、 一定时， f Tw ,当Tf 、Tm Tw ,(2) 非中空窑：c 0，Tw Tm中空窑：c 1，Tw Tf 火焰窑：Tm Tw Tf,(5) 陶瓷窑炉中，料垛或钵柱填得较满，温度不均匀性较大；,(6) 近年来，随着高速喷嘴的采用，w，对流换热，因此情况更为复杂。,采用网络法，借助计算机进行详细的数值计算；,(b) 修改数学模型。,(4) 窑墙在火焰空间内的辐射换热作用不可忽视；,(3) w对火焰和窑墙传给物料的热量没有影响；,2.5,
