1、传热及换热设备总结,自动化1405杨全耀,一、重要的基本概念,显热：由于温度变化而导致的热效应，Cp ,kJ/(kg); Q=mCpt 水：Cp4.187kJ/(kg)空气：Cp1kJ/(kg) 潜热: 由于汽化或冷凝而导致的热效应，r,kJ/kg； Q=mr 水：r500600kCal/kg2000kJ/kg,常用单位及单位换算,温度T ：、K、F：K = 273.15 +T()； =K；F = 1.8T()+32()； F=1.8热量Q ：1kCal=4.187kJ； 1kCal/h=1.163W；比热Cp ：J/(kg )、 kJ/(kg ),传导,对流,辐射,传热基本方式,机理：分子运
2、动特点,固体：相邻分子的碰撞 液体：弹性波的作用 气体：分子不规则的热运动,必须有温差 物体直接接触； 物体不发生宏观的相对位移。 分子原子等微观粒子热运动传递热量,分类特点,流体质点发生相对的位移和混合,机理,自然对流：流体内部冷、热流体的密度差异所致 强制对流：借助外加机械能,必须有温差，仅发生在流体中，有相对的宏观位移,任何物体，只要T 0 K，均存在辐射传热； 不需要任何中介； 传热过程中伴随能量形式的转换。,传热速率Q 与热通量q ：,导热计算,传热速率Q ：,单位时间内热流体通过某一传热面传递给冷流体的热量。单位：W,热通量q ：,单位时间通过单位面积传递的热量。 单位：W/m2,
3、2.导热速率,单位温度梯度（1K/m）时的导热通量（W/m2）；表示物质导热能力的强弱； 是物质的一种物理性质； = f（物质的结构、组成、密度、温度、压强、湿度等）,通常：金属非金属固体及液体气体导热系数,普通碳钢：= 45 W/(mK),4.对流传热,平壁稳定导热,单层,多层,圆筒壁稳定导热,3.稳定热传导,采用牛顿冷却定律, 对流传热系数、给热系数，W/(m2K）,4.1.圆形直管内强制湍流时的：,使用范围：Re104（湍流）0.750，光滑管,定性温度：流体进、出口温度的算术平均值：tm=(t1+t2)/2通过它查表得到管内流体物理性质,式中：n普朗特数的指数，流体被加热时，n =0.
4、4；流体被冷却时，n =0.3,4.2管外流动(管束),式中：A1、A2、A3分别为第一排，第二排，第三排的传热面积；1、2、3分别为第一排，第二排，第三排的传热系数,应用范围：Re = 50007000, 排间管心距 x/d 2 特征尺寸：管外径，流速取每排管子中最狭窄通道处的流速 定性温度：流体进、出口温度的算术平均值然后查表(P135)计算 ,5.两流体间的传热,热量衡算方程,热流体放出热量：,冷流体吸收热量：,根具能量守恒：,Q1Q2Qf,（损失）Qf=0,Q1Q2,传热速率方程,管壁内、外侧的污垢热阻分别是Rsi和Rso，则总热阻为：,令：A=Ao，K=Ko ：,Q = KoAotm,令：A=Ai，K=Ki ：,Q = KiAitm,（对数平均温度）平均温度差tm,谢谢观看！,
