北京大学：《化工基础》电子教案 第二章（第二节） 传热过程计算

第二节传就程计算 加热蒸气 二二 夹套 蒸气进口 冷凝水出口 一冷凝水排除器 冷凝水

第二节 传热过程计算

第二节传冠程计算 流体 流体 W t b

第二节 传热过程计算

第二节障过程计算 一、总传热速率 1 b 1 ∴R总 △T=T-t a.s.s aS △t So△t bso 执 Q只总 S;λSna。 沉 令: k a.s. .s 0 Q=KS△t 对于平壁或薄壁:11b1 K观:入

第二节 传热过程计算 T T t α S 1 λ S b α S 1 R i i m o o = + +  = −   总 , i α o 1 λ b α 1 K 1 对于平壁或薄壁： = + + m o o i i o o α 1 λ S bS α S S S t R t Q + +  =  =  总 一、总传热速率 Q = KSt m o o i i o α 1 λ S bS α S S K = + +  1 令：

第二节传冠程针算 一、总传热速率 Q=KS△t 对于平壁或薄柱,11b1 + Ka;λa。 二、平均温度差 Q=KS△tm 执 冷流体 ∧tm:平均温度差

第二节 传热过程计算 i α o 1 λ b α 1 K 1 对于平壁或薄壁： = + + 二、平均温度差 Q = KSt 一、总传热速率 Q = KStm tm： 平均温度差

第二节传熟冠程计算 二、平均温度差 流体的流向 逆流 并流 错流 折流 冷流体入口折流板热流体入口 行程隔板 管板 冷流体出口热流体出口 管

第二节 传热过程计算 二、平均温度差 流体的流向 逆流 并流 错流 折流

第二节传熟冠程计算 二、平均温度差 逆流和并流 At,-△t At At 2 n △t T 2 T Z(管长) L(管长) (a)逆流 b)并流

第二节 传热过程计算 二、平均温度差 逆流和并流 1 2 2 1 m Δt Δt ln Δt Δt Δt − =

第二节传冠程汁算 二、平均温度差 错流和折流 △t=△t P=f(P,r) 0.8 oB3Ⅴzoo8lNs R= 06 2030405060708091.0 P= 图2-16双程热交换器错流情况的校正系

第二节 传热过程计算 二、平均温度差 错流和折流 ' m m t = t  = f (P,R) 1 1 2 1 T t t t P − − = 2 1 1 2 t t T T R − − =

第二节传过程计算 三、传热计算的题型 (qmcphOT KSAtm =Q (mcP)cot=qmhrh 1.设计型 2.校核型 例:拟用41.5m3/h的水以逆流方式将348K的饱和蒸 气全部冷凝。现有成品换热器,已知:K=550 W/m2K,A=19m2,若每小时处理蒸气2815kg,气 化热为540kJ/kg,求进出口水温

第二节 传热过程计算 三、传热计算的题型 1. 设计型 2. 校核型 例：拟用41.5 m3 /h的水以逆流方式将348K的饱和蒸 气全部冷凝 。 现 有 成 品 换 热 器 ， 已 知 ： K=550 W/m2 •K ，A=19m2 ，若每小时处理蒸气2815 kg，气 化热为540 kJ/kg，求进出口水温。 m p c m h h m p h m (q c ) t q r (q c ) T KS t Q = = =  =  

第一节传基本舰瘴 热量衡算 传热速率Q(W) Q1=Q2=Q3 、传导传热 dt dn 热通量(密度)温度梯度 (W/m2) (K/m) 例:求平面壁定态热传导速率的表达式 Q=h (ti-ta)S

第一节 传热基本规律 热量衡算 传热速率 Ｑ（Ｗ） Ｑ１＝Ｑ２＝Ｑ３ ＝．．． 一、传导传热 dn dt λ S Q = − 热通量（密度） 温度梯度 （Ｗ／ｍ２） （Ｋ／ｍ） 例：求平面壁定态热传导速率的表达式 ( ) b t t S Q λ 1 − 2 =

第一节传基本舰瘴 、对流传热 膜模型 湍流核心处温度一致 层流膜内符合热传导规W3P 3元 u Q C u2 牛顿冷却定律 冷 C81 2 强制对流传热系数 C 准数关联式 圆管湍流,无相变时强制对流给热 a=0.023- Re Pr Pr=cpAl 入

二、对流传热 膜模型 湍流核心处温度一致 层流膜内符合热传导规律 第一节 传热基本规律 t S Q =  t  牛顿冷却定律 强制对流传热系数 准数关联式 圆管湍流，无相变时强制对流给热 Q =St , λ c μ Pr p Re Pr = d λ α 0.023 0.8 m =