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第三章熱傳遞的基本原理第三章熱傳遞的基本原理1摘要傳熱學(xué)是研究熱能傳遞規(guī)律的學(xué)科。溫差的存在,必然會(huì)引起熱量從高溫物體向低溫物體進(jìn)行傳遞?;痣姀S的生產(chǎn)過程和傳熱過程聯(lián)系密切。熱量傳遞的基本方式有導(dǎo)熱、對(duì)流換熱和輻射換熱。一般情況下傳熱過程均是這幾種方式的綜合結(jié)果。摘要傳熱學(xué)是研究熱能傳遞規(guī)律的學(xué)科。溫差的存在,必然會(huì)引起熱2熱量傳遞的基本方式導(dǎo)熱對(duì)流換熱輻射換熱一般情況下傳熱過程均是這幾種方式的綜合結(jié)果。熱量傳遞的基本方式導(dǎo)熱對(duì)流換熱輻射換熱一般情況下傳熱過程均是3什么是導(dǎo)熱?當(dāng)物體內(nèi)部或相互接觸的物體間存在溫度差時(shí),熱量從高溫處傳到低溫處的過程稱為導(dǎo)熱或熱傳導(dǎo)。什么是對(duì)流換熱?流動(dòng)著的流體與其相接觸的固體壁面之間的熱量傳遞過程稱為對(duì)流換熱。什么是輻射換熱?物體在向外發(fā)射熱輻射的同時(shí),又要接收周圍物體投射到它表面上的熱輻射能,并將其轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏?。通過熱輻射方式交換熱量的過程稱輻射換熱。什么是導(dǎo)熱?4第一節(jié)導(dǎo)熱概念當(dāng)物體內(nèi)部或相互接觸的物體間存在溫度差時(shí),熱量從高溫處傳到低溫處的過程稱為導(dǎo)熱或熱傳導(dǎo)。第一節(jié)導(dǎo)熱概念5第一節(jié)導(dǎo)熱氣體的導(dǎo)熱:通過其處于雜亂無(wú)章運(yùn)動(dòng)中的分子間的碰撞,進(jìn)行能量的交換而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱。固體的導(dǎo)熱:主要是通過材料晶格的熱振動(dòng)波以及自由電子的遷移來(lái)實(shí)現(xiàn)的。液體的導(dǎo)熱:在液體介電質(zhì)中,熱量的轉(zhuǎn)移是依靠彈性波的作用。在金屬內(nèi)部則依靠自由電子的運(yùn)動(dòng),而對(duì)于非金屬則主要通過晶格的熱振動(dòng)波進(jìn)行熱量的傳遞。第一節(jié)導(dǎo)熱氣體的導(dǎo)熱:通過其處于雜亂無(wú)章運(yùn)動(dòng)中的分子6第一節(jié)導(dǎo)熱溫度場(chǎng)(Temperaturefield)某時(shí)刻空間所有各點(diǎn)溫度分布的總稱溫度場(chǎng)是時(shí)間和空間的函數(shù),即:

第一節(jié)導(dǎo)熱溫度場(chǎng)(Temperaturefield7如果物體內(nèi)各點(diǎn)的溫度在溫度不隨時(shí)間而變,稱為穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)。若物體內(nèi)的溫度分布隨時(shí)間變化,則為非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)。第一節(jié)導(dǎo)熱如果物體內(nèi)各點(diǎn)的溫度在溫度不隨時(shí)間而變,稱為穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)。第一8第一節(jié)導(dǎo)熱在有溫差存在的物體內(nèi),若將其溫度相同的點(diǎn)連接起來(lái),則會(huì)形成一個(gè)等溫面。等溫面可以是曲線、平面或封閉的圓環(huán)面。等溫面上各點(diǎn)的溫度均相等,只有穿過等溫面時(shí)才會(huì)有溫度改變。將等溫面法線方向上的溫度變化率稱為溫度梯度,用表示。第一節(jié)導(dǎo)熱在有溫差存在的物體內(nèi),若將其溫度相同的點(diǎn)連9第一節(jié)導(dǎo)熱傅立葉定律及熱導(dǎo)率傅立葉定律以微分形式給出了導(dǎo)熱體內(nèi)熱流量與溫度梯度的關(guān)系,即:

式中q——單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)熱體單位面積上的熱量?!壤禂?shù),又稱為熱導(dǎo)率。

熱導(dǎo)率的大小反映了物體導(dǎo)熱能力的大小,它的大小取決于物質(zhì)的種類和溫度。第一節(jié)導(dǎo)熱傅立葉定律及熱導(dǎo)率10大平壁導(dǎo)熱導(dǎo)過平壁的熱流量:大平壁導(dǎo)熱導(dǎo)過平壁的熱流量:11大平壁導(dǎo)熱多層平壁Q=溫差除以熱阻之和大平壁導(dǎo)熱多層平壁Q=溫差除以熱阻之和12第一節(jié)導(dǎo)熱導(dǎo)熱量熱阻→熱流量在導(dǎo)熱分析計(jì)算中,熱阻的概念是很重要的。掌握了不同物體的導(dǎo)熱熱阻,也就能計(jì)算這些物體的熱流量。第一節(jié)導(dǎo)熱13第二節(jié)對(duì)流換熱概念

當(dāng)溫度不同的各部分流體之間產(chǎn)生宏觀的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),各部分流體因相互摻混所引起的熱量傳遞過程,稱為熱對(duì)流。流動(dòng)著的流體與其相接觸的固體壁面之間的熱量傳遞過程稱為對(duì)流換熱。第二節(jié)對(duì)流換熱概念14第二節(jié)對(duì)流換熱對(duì)流換熱時(shí),流體內(nèi)部各部分流體之間存在熱對(duì)流,并同時(shí)伴隨有熱傳導(dǎo),這是因?yàn)槲⒂^粒子的熱運(yùn)動(dòng)總是存在的;在靠近固體壁面處,因流體的黏性力作用,緊貼壁面薄層流體的流速為零,該薄層流體與壁面之間只能通過導(dǎo)熱方式進(jìn)行熱量交換。因此,對(duì)流換熱是熱對(duì)流和熱傳導(dǎo)綜合作用的結(jié)果。第二節(jié)對(duì)流換熱對(duì)流換熱時(shí),流體內(nèi)部15第二節(jié)對(duì)流換熱分類強(qiáng)制對(duì)流換熱自然對(duì)流換熱與固體表面相接觸流體的流動(dòng),如果是在風(fēng)機(jī)或泵等所提供的外力推動(dòng)下形成的,稱為強(qiáng)制對(duì)流換熱;如果是由于流體內(nèi)部各部分之間密度不同所引起的,稱自然對(duì)流換熱。第二節(jié)對(duì)流換熱分類16第二節(jié)對(duì)流換熱單相介質(zhì)對(duì)流換熱相變對(duì)流換熱被壁面加熱或冷卻的流體未發(fā)生相變,稱為單相介質(zhì)的對(duì)流換熱;否則稱為有相變的對(duì)流換熱,如蒸汽凝結(jié)或液體沸騰等。第二節(jié)對(duì)流換熱單17第二節(jié)對(duì)流換熱第二節(jié)對(duì)流換熱18第二節(jié)對(duì)流換熱1.流動(dòng)的起因2.流體的流態(tài)當(dāng)Re<2320時(shí)為穩(wěn)定層流;Re>10000時(shí)為旺盛紊流;2320<Re<10000時(shí)則為流態(tài)不確定的過渡階段。

▲對(duì)流換熱的主要影響因素第二節(jié)對(duì)流換熱1.流動(dòng)的起因2.流體的流態(tài)當(dāng)Re19第二節(jié)對(duì)流換熱

3.流體的物理性質(zhì)第二節(jié)對(duì)流換熱3.流體的物理性質(zhì)20第二節(jié)對(duì)流換熱⒋幾何因素的影響

壁面幾何形狀、大小,流體與固體熱接觸的相對(duì)位置等對(duì)對(duì)流換熱的影響。⒌流體有無(wú)相變第二節(jié)對(duì)流換熱⒋幾何因素的影響21第二節(jié)對(duì)流換熱對(duì)流換熱量的計(jì)算牛頓冷卻公式:第二節(jié)對(duì)流換熱對(duì)流換熱量的計(jì)算22第二節(jié)對(duì)流換熱對(duì)流換熱量按牛頓冷卻定律計(jì)算,但式中的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)難以確定,要考慮到諸多因素影響。表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的計(jì)算步驟是,首先選擇試驗(yàn)關(guān)聯(lián)式;確定Nu準(zhǔn)則;根據(jù)Nu定義式,求解表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)?。第二節(jié)對(duì)流換熱對(duì)流換熱量按牛頓冷卻定律計(jì)算,但式中的23第二節(jié)對(duì)流換熱流體有相變時(shí)的對(duì)流換熱1、沸騰換熱:指工質(zhì)通過氣泡運(yùn)動(dòng)帶走熱量,并使其冷卻的一種傳熱方式大容器飽和沸騰曲線通過對(duì)水在一個(gè)大氣壓(1.013×105Pa)下的大容器飽和沸騰換熱過程的實(shí)驗(yàn)觀察,可以畫出下圖所示的曲線,稱為飽和沸騰曲線。曲線的橫坐標(biāo)為加熱面的過熱度;縱坐標(biāo)為熱流密度。第二節(jié)對(duì)流換熱流體有相變時(shí)的對(duì)流換熱24第二節(jié)對(duì)流換熱第二節(jié)對(duì)流換熱25第二節(jié)對(duì)流換熱2、

凝結(jié)換熱

當(dāng)蒸汽與低于其相應(yīng)壓力下的飽和溫度的壁面接觸時(shí),將發(fā)生凝結(jié)過程。凝結(jié)時(shí)蒸汽釋放出汽化潛熱并傳遞給固體壁稱凝結(jié)換熱過程。分為膜狀凝結(jié)、珠狀凝結(jié)液膜的導(dǎo)熱熱阻成為膜狀凝結(jié)換熱的主要阻力不凝結(jié)氣體——附加熱阻(凝汽器設(shè)有抽氣系統(tǒng))排除凝結(jié)液、減小液膜厚度——強(qiáng)化膜狀凝結(jié)換熱第二節(jié)對(duì)流換熱2、凝結(jié)換熱26第三節(jié)輻射換熱概念

輻射是指物體通過發(fā)射電磁波向外傳遞能量的現(xiàn)象。一般,若電磁波的波長(zhǎng)在0.1~1000/μm之間,則稱為熱輻射。

物體在向外發(fā)射熱輻射的同時(shí),又要接收周圍物體投射到它表面上的熱輻射能,并將其轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏?。通過熱輻射方式交換熱量的過程稱輻射換熱。第三節(jié)輻射換熱概念27第三節(jié)輻射換熱特點(diǎn)輻射換熱與導(dǎo)熱、對(duì)流換熱的主要不同點(diǎn)就是換熱是物體(或物質(zhì))之間不接觸。第三節(jié)輻射換熱特點(diǎn)28第三節(jié)輻射換熱現(xiàn)在研究外界熱輻射的能量投射到某一物體表面的情況。單位時(shí)間內(nèi)射到物體單位面積上的總能量,稱為投射輻射Ee。其中一部分被吸收,稱為吸收輻射Ea;一部分被物體反射出去,稱為反射輻射Er;其余部分則穿透過物體,稱為透射輻射Ed。按能量守恒定律得:第三節(jié)輻射換熱現(xiàn)在研究外界熱輻射的能量投射到某29第三節(jié)輻射換熱以總能量Ee通除全式,并分別由A、R、D表示各項(xiàng)比值,則得A+R+D=1A:物體的吸收率;R:物體的反射率;D:物體的投射率;第三節(jié)輻射換熱以總能量Ee通除全式,并分別由A、R、30第三節(jié)輻射換熱R=1的物體稱為白體;D=1的物體稱為透熱體;A=1表明落到物體表面上的輻射能被物體全部吸收,這種物體稱為黑體;黑體不僅吸收能力最大,且與同溫度的物體相比,其輻射能力也最大。第三節(jié)輻射換熱R=1的物體稱為白體;31第三節(jié)輻射換熱熱輻射的基本定律1.斯?fàn)柵?波爾茲曼定律:黑體的輻射力與熱力學(xué)溫度的四次方成正比。(解決了黑體輻射力的計(jì)算。)2.基爾霍夫定律:在熱平衡的條件下實(shí)際物體的吸收率在數(shù)值上等于該物體的黑度。(解決了實(shí)際物體吸收率的計(jì)算)第三節(jié)輻射換熱熱輻射的基本定律32第四節(jié)傳熱過程與換熱器換熱器

1、類型。

換熱器是實(shí)現(xiàn)冷熱流體熱量交換的設(shè)備。按其工作原理,火電廠中的換熱器一般可分為混合式、表面式和再生式三類。第四節(jié)傳熱過程與換熱器換熱器33第四節(jié)傳熱過程與換熱器第四節(jié)傳熱過程與換熱器34第四節(jié)傳熱過程與換熱器第四節(jié)傳熱過程與換熱器35第四節(jié)傳熱過程與換熱器2、換熱器內(nèi)冷熱流體的相對(duì)流向流體在換熱器內(nèi)的相對(duì)流向(a)順流;(b)逆流;(c)平行混合流;(d)一次交叉流;(e)順流交叉流;(f)逆流交叉流;(g)、(h)混合流交叉流第四節(jié)傳熱過程與換熱器2、換熱器內(nèi)冷熱流體的相對(duì)流向36第四節(jié)傳熱過程與換熱器2、換熱器內(nèi)冷熱流體的相對(duì)流向

流體在換熱器內(nèi)的沿程溫度變化(a)逆流(b)順流第四節(jié)傳熱過程與換熱器2、換熱器內(nèi)冷熱流體的相對(duì)流向37第四節(jié)傳熱過程與換熱器3、傳熱的強(qiáng)化和削弱1).強(qiáng)化傳熱

強(qiáng)化傳熱即為根據(jù)傳熱學(xué)的基本原理設(shè)法增強(qiáng)傳熱過程的傳熱效果,其目的在于使一定的換熱設(shè)備獲得較大的傳熱量,或在一定的傳熱量要求下使所需的傳熱面積最小,設(shè)備成本最低第四節(jié)傳熱過程與換熱器3、傳熱的強(qiáng)化和削弱38第四節(jié)傳熱過程與換熱器2).削弱傳熱削弱傳熱一般用于減少熱力設(shè)備及熱力管道對(duì)環(huán)境的散熱,且通過敷設(shè)隔熱層的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)石棉、珍珠巖、礦渣棉等各類制品,是電廠中廣泛采用的隔熱保溫材料第四節(jié)傳熱過程與換熱器2).削弱傳熱39謝謝觀看謝謝觀看40第三章熱傳遞的基本原理第三章熱傳遞的基本原理41摘要傳熱學(xué)是研究熱能傳遞規(guī)律的學(xué)科。溫差的存在,必然會(huì)引起熱量從高溫物體向低溫物體進(jìn)行傳遞?;痣姀S的生產(chǎn)過程和傳熱過程聯(lián)系密切。熱量傳遞的基本方式有導(dǎo)熱、對(duì)流換熱和輻射換熱。一般情況下傳熱過程均是這幾種方式的綜合結(jié)果。摘要傳熱學(xué)是研究熱能傳遞規(guī)律的學(xué)科。溫差的存在,必然會(huì)引起熱42熱量傳遞的基本方式導(dǎo)熱對(duì)流換熱輻射換熱一般情況下傳熱過程均是這幾種方式的綜合結(jié)果。熱量傳遞的基本方式導(dǎo)熱對(duì)流換熱輻射換熱一般情況下傳熱過程均是43什么是導(dǎo)熱?當(dāng)物體內(nèi)部或相互接觸的物體間存在溫度差時(shí),熱量從高溫處傳到低溫處的過程稱為導(dǎo)熱或熱傳導(dǎo)。什么是對(duì)流換熱?流動(dòng)著的流體與其相接觸的固體壁面之間的熱量傳遞過程稱為對(duì)流換熱。什么是輻射換熱?物體在向外發(fā)射熱輻射的同時(shí),又要接收周圍物體投射到它表面上的熱輻射能,并將其轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏?。通過熱輻射方式交換熱量的過程稱輻射換熱。什么是導(dǎo)熱?44第一節(jié)導(dǎo)熱概念當(dāng)物體內(nèi)部或相互接觸的物體間存在溫度差時(shí),熱量從高溫處傳到低溫處的過程稱為導(dǎo)熱或熱傳導(dǎo)。第一節(jié)導(dǎo)熱概念45第一節(jié)導(dǎo)熱氣體的導(dǎo)熱:通過其處于雜亂無(wú)章運(yùn)動(dòng)中的分子間的碰撞,進(jìn)行能量的交換而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱。固體的導(dǎo)熱:主要是通過材料晶格的熱振動(dòng)波以及自由電子的遷移來(lái)實(shí)現(xiàn)的。液體的導(dǎo)熱:在液體介電質(zhì)中,熱量的轉(zhuǎn)移是依靠彈性波的作用。在金屬內(nèi)部則依靠自由電子的運(yùn)動(dòng),而對(duì)于非金屬則主要通過晶格的熱振動(dòng)波進(jìn)行熱量的傳遞。第一節(jié)導(dǎo)熱氣體的導(dǎo)熱:通過其處于雜亂無(wú)章運(yùn)動(dòng)中的分子46第一節(jié)導(dǎo)熱溫度場(chǎng)(Temperaturefield)某時(shí)刻空間所有各點(diǎn)溫度分布的總稱溫度場(chǎng)是時(shí)間和空間的函數(shù),即:

第一節(jié)導(dǎo)熱溫度場(chǎng)(Temperaturefield47如果物體內(nèi)各點(diǎn)的溫度在溫度不隨時(shí)間而變,稱為穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)。若物體內(nèi)的溫度分布隨時(shí)間變化,則為非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)。第一節(jié)導(dǎo)熱如果物體內(nèi)各點(diǎn)的溫度在溫度不隨時(shí)間而變,稱為穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)。第一48第一節(jié)導(dǎo)熱在有溫差存在的物體內(nèi),若將其溫度相同的點(diǎn)連接起來(lái),則會(huì)形成一個(gè)等溫面。等溫面可以是曲線、平面或封閉的圓環(huán)面。等溫面上各點(diǎn)的溫度均相等,只有穿過等溫面時(shí)才會(huì)有溫度改變。將等溫面法線方向上的溫度變化率稱為溫度梯度,用表示。第一節(jié)導(dǎo)熱在有溫差存在的物體內(nèi),若將其溫度相同的點(diǎn)連49第一節(jié)導(dǎo)熱傅立葉定律及熱導(dǎo)率傅立葉定律以微分形式給出了導(dǎo)熱體內(nèi)熱流量與溫度梯度的關(guān)系,即:

式中q——單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)熱體單位面積上的熱量?!壤禂?shù),又稱為熱導(dǎo)率。

熱導(dǎo)率的大小反映了物體導(dǎo)熱能力的大小,它的大小取決于物質(zhì)的種類和溫度。第一節(jié)導(dǎo)熱傅立葉定律及熱導(dǎo)率50大平壁導(dǎo)熱導(dǎo)過平壁的熱流量:大平壁導(dǎo)熱導(dǎo)過平壁的熱流量:51大平壁導(dǎo)熱多層平壁Q=溫差除以熱阻之和大平壁導(dǎo)熱多層平壁Q=溫差除以熱阻之和52第一節(jié)導(dǎo)熱導(dǎo)熱量熱阻→熱流量在導(dǎo)熱分析計(jì)算中,熱阻的概念是很重要的。掌握了不同物體的導(dǎo)熱熱阻,也就能計(jì)算這些物體的熱流量。第一節(jié)導(dǎo)熱53第二節(jié)對(duì)流換熱概念

當(dāng)溫度不同的各部分流體之間產(chǎn)生宏觀的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),各部分流體因相互摻混所引起的熱量傳遞過程,稱為熱對(duì)流。流動(dòng)著的流體與其相接觸的固體壁面之間的熱量傳遞過程稱為對(duì)流換熱。第二節(jié)對(duì)流換熱概念54第二節(jié)對(duì)流換熱對(duì)流換熱時(shí),流體內(nèi)部各部分流體之間存在熱對(duì)流,并同時(shí)伴隨有熱傳導(dǎo),這是因?yàn)槲⒂^粒子的熱運(yùn)動(dòng)總是存在的;在靠近固體壁面處,因流體的黏性力作用,緊貼壁面薄層流體的流速為零,該薄層流體與壁面之間只能通過導(dǎo)熱方式進(jìn)行熱量交換。因此,對(duì)流換熱是熱對(duì)流和熱傳導(dǎo)綜合作用的結(jié)果。第二節(jié)對(duì)流換熱對(duì)流換熱時(shí),流體內(nèi)部55第二節(jié)對(duì)流換熱分類強(qiáng)制對(duì)流換熱自然對(duì)流換熱與固體表面相接觸流體的流動(dòng),如果是在風(fēng)機(jī)或泵等所提供的外力推動(dòng)下形成的,稱為強(qiáng)制對(duì)流換熱;如果是由于流體內(nèi)部各部分之間密度不同所引起的,稱自然對(duì)流換熱。第二節(jié)對(duì)流換熱分類56第二節(jié)對(duì)流換熱單相介質(zhì)對(duì)流換熱相變對(duì)流換熱被壁面加熱或冷卻的流體未發(fā)生相變,稱為單相介質(zhì)的對(duì)流換熱;否則稱為有相變的對(duì)流換熱,如蒸汽凝結(jié)或液體沸騰等。第二節(jié)對(duì)流換熱單57第二節(jié)對(duì)流換熱第二節(jié)對(duì)流換熱58第二節(jié)對(duì)流換熱1.流動(dòng)的起因2.流體的流態(tài)當(dāng)Re<2320時(shí)為穩(wěn)定層流;Re>10000時(shí)為旺盛紊流;2320<Re<10000時(shí)則為流態(tài)不確定的過渡階段。

▲對(duì)流換熱的主要影響因素第二節(jié)對(duì)流換熱1.流動(dòng)的起因2.流體的流態(tài)當(dāng)Re59第二節(jié)對(duì)流換熱

3.流體的物理性質(zhì)第二節(jié)對(duì)流換熱3.流體的物理性質(zhì)60第二節(jié)對(duì)流換熱⒋幾何因素的影響

壁面幾何形狀、大小,流體與固體熱接觸的相對(duì)位置等對(duì)對(duì)流換熱的影響。⒌流體有無(wú)相變第二節(jié)對(duì)流換熱⒋幾何因素的影響61第二節(jié)對(duì)流換熱對(duì)流換熱量的計(jì)算牛頓冷卻公式:第二節(jié)對(duì)流換熱對(duì)流換熱量的計(jì)算62第二節(jié)對(duì)流換熱對(duì)流換熱量按牛頓冷卻定律計(jì)算,但式中的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)難以確定,要考慮到諸多因素影響。表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的計(jì)算步驟是,首先選擇試驗(yàn)關(guān)聯(lián)式;確定Nu準(zhǔn)則;根據(jù)Nu定義式,求解表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)?。第二節(jié)對(duì)流換熱對(duì)流換熱量按牛頓冷卻定律計(jì)算,但式中的63第二節(jié)對(duì)流換熱流體有相變時(shí)的對(duì)流換熱1、沸騰換熱:指工質(zhì)通過氣泡運(yùn)動(dòng)帶走熱量,并使其冷卻的一種傳熱方式大容器飽和沸騰曲線通過對(duì)水在一個(gè)大氣壓(1.013×105Pa)下的大容器飽和沸騰換熱過程的實(shí)驗(yàn)觀察,可以畫出下圖所示的曲線,稱為飽和沸騰曲線。曲線的橫坐標(biāo)為加熱面的過熱度;縱坐標(biāo)為熱流密度。第二節(jié)對(duì)流換熱流體有相變時(shí)的對(duì)流換熱64第二節(jié)對(duì)流換熱第二節(jié)對(duì)流換熱65第二節(jié)對(duì)流換熱2、

凝結(jié)換熱

當(dāng)蒸汽與低于其相應(yīng)壓力下的飽和溫度的壁面接觸時(shí),將發(fā)生凝結(jié)過程。凝結(jié)時(shí)蒸汽釋放出汽化潛熱并傳遞給固體壁稱凝結(jié)換熱過程。分為膜狀凝結(jié)、珠狀凝結(jié)液膜的導(dǎo)熱熱阻成為膜狀凝結(jié)換熱的主要阻力不凝結(jié)氣體——附加熱阻(凝汽器設(shè)有抽氣系統(tǒng))排除凝結(jié)液、減小液膜厚度——強(qiáng)化膜狀凝結(jié)換熱第二節(jié)對(duì)流換熱2、凝結(jié)換熱66第三節(jié)輻射換熱概念

輻射是指物體通過發(fā)射電磁波向外傳遞能量的現(xiàn)象。一般,若電磁波的波長(zhǎng)在0.1~1000/μm之間,則稱為熱輻射。

物體在向外發(fā)射熱輻射的同時(shí),又要接收周圍物體投射到它表面上的熱輻射能,并將其轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏铡Mㄟ^熱輻射方式交換熱量的過程稱輻射換熱。第三節(jié)輻射換熱概念67第三節(jié)輻射換熱特點(diǎn)輻射換熱與導(dǎo)熱、對(duì)流換熱的主要不同點(diǎn)就是換熱是物體(或物質(zhì))之間不接觸。第三節(jié)輻射換熱特點(diǎn)68第三節(jié)輻射換熱現(xiàn)在研究外界熱輻射的能量投射到某一物體表面的情況。單位時(shí)間內(nèi)射到物體單位面積上的總能量,稱為投射輻射Ee。其中一部分被吸收,稱為吸收輻射Ea;一部分被物體反射出去,稱為反射輻射Er;其余部分則穿透過物體,稱為透射輻射Ed。按能量守恒定律得:第三節(jié)輻射換熱現(xiàn)在研究外界熱輻射的能量投射到某69第三節(jié)輻射換熱以總能量Ee通除全式,并分別由A、R、D表示各項(xiàng)比值,則得A+R+D=1A:物體的吸收率;R:物體的反射率;D:物體的投射率;第三節(jié)輻射換熱以總能量Ee通除全式,并分別由A、R、70第三節(jié)輻射換熱R=1的物體稱為白體;D=1的物體稱為透熱體;A=1表明落到物體表面上的輻射能被物體全部吸收,這種物體稱為黑體;黑體不僅吸收能力最大,且與同溫度的物體相比,其輻射能力也最大。第三節(jié)輻射換熱R=1的物體稱為白體;71第三節(jié)輻射換熱熱輻射的基本定律1.斯?fàn)柵?/p>

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