化工原理第四章-1

第一節(jié)概述第二節(jié)傳熱(chuánrè)導第三節(jié)對流傳熱(chuánrè)第四節(jié)輻射傳熱(chuánrè)第五節(jié)間壁式換熱器的傳熱(chuánrè)過程分析第六節(jié)間壁式換熱器的傳熱(chuánrè)過程計算第七節(jié)間壁式換熱器第四章傳熱(chuánrè)第五章傳熱精品資料本章學習(xuéxí)要求：1、了解熱傳導的基本原理，掌握傅立葉定律及平壁、圓筒壁的熱傳導計算；2、了解對流傳熱的基本原理、牛頓冷卻定律及影響對流傳熱系數(shù)的因素，掌握對流傳熱系數(shù)的物理意義及經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式的用法、使用條件及注意事項；3、了解輻射傳熱的基本概念及兩固體間輻射傳熱的計算；4、熟練掌握傳熱過程的計算，傳熱速率方程式、熱流量、平均傳熱溫度差、總傳熱系數(shù)的計算；5、了解工業(yè)生產(chǎn)中常用(chánɡyònɡ)的換熱器類型、結(jié)構(gòu)、特點；掌握列管式換熱器的設(shè)計、選型。第五章傳熱精品資料第四章傳熱(chuánrè)§4.1概述(ɡàishù)一、傳熱過程在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用二、化工生產(chǎn)中對傳熱過程的要求三、幾個名詞四、傳熱的基本方式第五章傳熱精品資料一、傳熱過程在化工生產(chǎn)(shēngchǎn)中的應(yīng)用傳熱：熱量傳遞（heattransfer或heattransmission）。條件：溫度差化學工業(yè)（化學反應(yīng)過程和化工(huàgōng)單元操作過程）與傳熱的關(guān)系尤為密切：1、為化學反應(yīng)創(chuàng)造必要的條件氨合成反應(yīng)操作溫度為470—520℃；氨氧化法制硝酸的過程的反應(yīng)溫度為800℃2、為物理單元操作創(chuàng)造必要的條件如蒸發(fā)、結(jié)晶、蒸餾、干燥等3、提高熱能的綜合利用和余熱的回收第四章

傳熱

§4.1概述第五章傳熱精品資料二、化工生產(chǎn)中對傳熱過程的要求1、強化傳熱要求傳熱速率快，傳熱效果好。如換熱設(shè)備中的傳熱2、削弱傳熱要求傳熱速率慢，以減少(jiǎnshǎo)熱量和冷量的損失。如設(shè)備和管道的保溫第四章

傳熱

§4.1概述(ɡàishù)第五章傳熱精品資料三、幾個名詞1、傳熱速率（熱流量）和熱通量（熱流密度）傳熱速率（rateofheattransferorrateofheatflow）：單位時間內(nèi)通過傳熱面?zhèn)鬟f(chuándì)的熱量。用Q表示單位：J/s或W。熱通量（heatflow）：單位時間內(nèi)通過單位傳熱面所傳遞(chuándì)的熱量。用q表示單位：J/(s.m2)或W/m2。2、穩(wěn)定傳熱和不穩(wěn)定傳熱一般情況下，傳熱系統(tǒng)內(nèi)的各點的溫度為該位置及時間的函數(shù)。即：t=f（x,y,z,θ）穩(wěn)定傳熱：且Q為常數(shù)非穩(wěn)定傳熱：

§4.1概述(ɡàishù)第四章

傳熱第五章傳熱精品資料第四章

傳熱§4.1概述(ɡàishù)第五章傳熱(chuánrè)精品資料§4.2熱傳導§4.2.1傅立葉定律(dìnglǜ)§4.2.2一維穩(wěn)態(tài)導熱第四章傳熱(chuánrè)第五章傳熱精品資料§4.2熱傳導§4.2.1傅立葉定律(dìnglǜ)一、基本概念

第五章傳熱(chuánrè)精品資料負號表示q與溫度梯度方向相反稱為導熱系數(shù),單位為W/m2K

§4.2.1傅立葉定律(dìnglǜ)物性之一：與物質(zhì)種類、熱力學狀態(tài)（T、P）有關(guān)物理(wùlǐ)含義：代表單位溫度梯度下的熱通量大小，故物質(zhì)的越大，導熱性能越好。一般地，導電固體>非導電固體，液體>氣體T，氣體，水，其它液體的。二、傅立葉定律

第五章傳熱精品資料一、無限大單層平壁一維穩(wěn)態(tài)導熱(dǎorè)（無內(nèi)熱源）-------可見溫度(wēndù)分布為直線若為常數(shù)，則：§4.2.2一維穩(wěn)態(tài)導熱(為常數(shù))第五章傳熱精品資料二、無限大多層平壁一維穩(wěn)態(tài)導熱(dǎorè)（無內(nèi)熱源）Q§4.2.2一維穩(wěn)態(tài)導熱(dǎorè)第五章傳熱精品資料三、無限長單層圓筒壁一維穩(wěn)態(tài)導熱(dǎorè)（無內(nèi)熱源）若為常數(shù)(chángshù)，則：bQr1r2§4.2.2一維穩(wěn)態(tài)導熱第五章傳熱精品資料bQr1r2§4.2.2一維穩(wěn)態(tài)導熱(dǎorè)第五章傳熱(chuánrè)精品資料對數(shù)平均(píngjūn)、算術(shù)平均(píngjūn)、幾何平均(píngjūn)的比較：綠線----對數(shù)(duìshù)平均黃線----幾何平均紅線----算術(shù)平均平均值x=5時對數(shù)平均幾何平均算術(shù)平均第五章傳熱精品資料Q=常數(shù)(chángshù)，但q常數(shù)(chángshù)四、無限(wúxiàn)長多層圓筒壁一維穩(wěn)態(tài)導熱（無內(nèi)熱源）§4.2.2一維穩(wěn)態(tài)導熱第五章傳熱精品資料思考1： 氣溫下降，應(yīng)添加衣服，應(yīng)把保暖性好的衣服穿在里面好，還是(háishi)穿在外面好？思考2：圓管保溫(bǎowēn)層越厚，保溫(bǎowēn)效果越好嗎？bb12Qbb21Q§4.2.2一維穩(wěn)態(tài)導熱第五章傳熱精品資料影響因素：接觸材料的種類及硬度，接觸面的粗糙程度，接觸面的壓緊力，空隙內(nèi)的流體(liútǐ)性質(zhì)。接觸熱阻一般通過實驗測定或憑經(jīng)驗估計五、接觸(jiēchù)熱阻§4.2.2一維穩(wěn)態(tài)導熱第五章傳熱精品資料例1外徑50mm的不銹鋼管，外包6mm厚的玻璃纖維保溫層，其外再包20mm厚的石棉保溫層，管外壁溫度(wēndù)為300℃，保溫層外壁溫度(wēndù)為35℃，已知玻璃纖維和石棉的導熱系數(shù)分別為0.07W/(mK)和0.3W/(mK)，試求 (1)每米管長熱損失； (2)玻璃纖維層和石棉層之間的界面溫度(wēndù)。習題課b1＝6mm玻璃纖維b2＝20mm石棉1＝0.07W/(mK)2＝0.3W/(mK)第五章傳熱(chuánrè)精品資料習題課b1＝6mm玻璃纖維(bōlixiānwéi)b2＝20mm石棉(shímián)1＝0.07W/(mK)2＝0.3W/(mK)解