大学课件-化工原理-第4章传热1.PPT
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1、第第4 4章章 传热传热4.1 4.1 概述概述(1) 传热原理传热原理热力学第二定律热力学第二定律:只要存在温度差,热量会自发从高温 传递向低温,直至温度相等。传热方向传热方向:传热极限传热极限:传热推动力传热推动力:高温低温温度相等温度差传热应用:科研、生产、生活传热应用:科研、生产、生活(2)(2)传热的基本方式传热的基本方式热传导热传导: 对流对流: 辐射辐射: 实际传热过程实际传热过程:固体的主要传热方式分子无规则热运动,使相邻分子间传热传热速率相对较慢单纯的导热,物体各部分之间无宏观运动流体主要传热方式流动中,流体质点相互碰撞,传热传热速率与流动状态密切相关物体发射电磁波,在红外、
2、可见光范围内具有热效应。不需传播介质,两物体不需接触物体温度,热辐射能力。三种方式同时存在 传热的目的:传热的目的:1)加热或冷却,使物料达到指定的温度;2)通过换热,回收利用热量;3)保温,以减少热损失。典型换热设备:典型换热设备: 间壁式换热器间壁式换热器(冷,热流体间换热)(4)传热在传热在工业的应用工业的应用 (3)稳态传热和非稳态传热)稳态传热和非稳态传热 稳态传热:各点温度分布不随时间而改变 非稳态传热:各点温度随位置和时间而变列管换热器列管换热器( (间壁式间壁式) )热流体冷流体对流传热对流传热Q导热图4-2 间壁换热 (5)(5) 本章研究的主要问题本章研究的主要问题1)三种
3、传热机理(计算热流量)2)换热器计算(设计、校核)3)换热设备简介热传导机理热传导机理 气体气体: 温度不同的相邻分子相互碰撞,造成热量传递。 液体液体: 分子间作用力较强,由相邻分子振动导致热传递。 固体:固体: 相邻分子的碰撞或电子的迁移。4.2 热传导(导热)热传导(导热)4.2.1 基本概念和傅立叶定律基本概念和傅立叶定律(1)温度场)温度场 指指:所研究的具有一定温度分布的空间范围。稳态温度场:稳态温度场: 非稳态温度场:非稳态温度场:稳态传热稳态传热:稳态温度场中的传热 各点热流量不随时间变化 (2)描述温度场特性的几个参数描述温度场特性的几个参数 等温面等温面 指指:具有相同温度
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