湖北大学：《化工原理》课程教学资源（PPT课件）第四章 传热

第四章、传热 第一节、概述 、传热过程在化工生产中的应用 1、需要进行热量传递的,要求设备传热效率高。 2、需要保温隔热的 二、热量传递的基本型式 1、热传导:物体内部或两个直接接触的物体之间的传热。 2、热对流:在流体中,冷、热不同部位的流体质点做 宏观移动将热量从高温处传到低温处的现象

第四章、传热 第一节、概述 一、传热过程在化工生产中的应用 1、需要进行热量传递的，要求设备传热效率高。 2、需要保温隔热的 二、热量传递的基本型式 1、热传导：物体内部或两个直接接触的物体之间的传热。 2、热对流：在流体中，冷、热不同部位的流体质点做 宏观移动将热量从高温处传到低温处的现象

第四章、传热 3、热辐射:物体因自身温度的原因激发产生电磁波, 向空中传播的现象。波长0.38~100um, 属可见光、红外线。 →实际传热中,三种传热方式或单独或同时存在。 、流体通过间壁换热与传热速率方程 1、间壁式换热器:冷、热流体的热交换 2、传热速率与热流密度 传热速率(热流量):指单位时间内通过传热面的热 量用Q表示,单位w或J/s

3、热辐射：物体因自身温度的原因激发产生电磁波， 向空中传播的现象。波长0.38~100μm ， 属可见光、红外线。 实际传热中，三种传热方式或单独或同时存在。 三、流体通过间壁换热与传热速率方程 1、间壁式换热器：冷、热流体的热交换。 2、传热速率与热流密度 ▪传热速率（热流量）：指单位时间内通过传热面的热 量用Q表示，单位w或J/s。 第四章、传热

第四章、传热 热流密度(热通量) T1|热流体 指单位时间内通 过单位面积的传热量 用q表示,单位wm2 二者关系:q=Q/A 冷流体 3、稳态传热与非稳态传热 图4-1套管式换热器

▪热流密度（热通量）: 指单位时间内通 过单位面积的传热量 用q表示，单位w/m2 。 ▪二者关系：q=Q/A 3、稳态传热与非稳态传热 第四章、传热

第四章、传热 4、两流体通过间壁 的传热过程 热对流导热/对流 羚 流体 浒 对流一导热—对流, 三个串联过程。 间壁 图42两流体通过间壁 的传热过程

4、两流体通过间壁 的传热过程 对流—导热—对流， 三个串联过程。 第四章、传热

第四章、传热 5、传热速率方程 传热推动力—温度Δtn 稳态:Q=K△Mtm =推动力/热阻 KA K:比例系数,总传热系数,wm2k

5、传热速率方程 传热推动力—温度Δtm 稳态： =推动力/热阻 K：比例系数，总传热系数，w/m2 .k KA t Q KA t m m 1  =  = 第四章、传热

第四章、传热 第二节、热传导 傅立叶定律 、温度场与温度梯度 温度场:某瞬时物体 等温线 内各点的温度分布。 t2 ■等温面、等温线 t,> (a)管壁内 〔b)平壁内 图4-3壁内温度分布

第二节、热传导 一、傅立叶定律 1、温度场与温度梯度 ▪温度场：某瞬时物体 内各点的温度分布。 ▪等温面、等温线 第四章、传热

第四章、传热 温度梯度:等温面法线方向上的温度变化率(最大) dt +指温度增加 指温度减小 2、傅立叶定律 Q=-1.A Q:热流量(w)q:热通量(wm2

▪温度梯度：等温面法线方向上的温度变化率（最大）。 dx dt + 指温度增加 - 指温度减小 + - 2、傅立叶定律 dx dt Q = −  A dx dt q = −  Q：热流量（w） q：热通量(w/m2 ) 第四章、传热

第四章、传热 3、导热系数λ 念冀铜(70Cu,302a Fe i 碳钢(0 /m oC Pb 铬钢(5C0.5 ●温度梯度为1C/m, 18-8钢 单位时间通过单位 g(被) 030560709 温度/K 物体导热能力的大小。 图44金属的导热系数

3、导热系数λ dx dt A Q  = − w/m.0C 温度梯度为1 0C/m， 单位时间通过单位 面积的热量，表示 物体导热能力的大小。 第四章、传热

第四章、传热 般规律(大小排序): 纯金属—合金一建筑材料 液体—绝热材料一气体 金属一非金属 0.20L ,固态一液态一气态 y固体(银427) 液态(水0.6) 服里14 气态(氢0.6) 最大 囹45液时肽系数

一般规律（大小排序）: ▪纯金属—合金—建筑材料 —液体—绝热材料—气体 ▪金属—非金属 ▪固态—液态—气态 固体（银427）； 液态（水0.6）； 气态（氢0.6） ——最大 第四章、传热

第四章、传热 08 0 0 日 00000 正庚烷正烷 这坤 读数 ~He(读数x11) 正辛烷 100 200 300 400 50o 600 700800 300 1000 1100 Td 温庋/K 图47气体导热系数

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