大学课件-化工原理-第4章传热4.PPT
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1、小结小结: :(1)管外强制对流管外强制对流 (a) 流体流体横向流过单根横向流过单根管外管外(b) 流体流体横向横向流过流过管束管束的表面传热系数的表面传热系数 (c) 流体在列管换热器管壳间的传热流体在列管换热器管壳间的传热任一排管子: 当量直径当量直径 正方形排列正方形排列正三角形排列 流速流速(2) 自然对流传热自然对流传热(3) 蒸汽冷凝蒸汽冷凝1) 蒸汽冷凝机理蒸汽冷凝机理冷凝方式:冷凝方式: 膜状冷凝膜状冷凝 滴状冷凝滴状冷凝 两种冷凝方式的表面传热系数两种冷凝方式的表面传热系数: h滴状冷凝滴状冷凝h膜状冷凝膜状冷凝 2) 膜状冷凝表面传热系数膜状冷凝表面传热系数垂直管外或壁面
2、上的冷凝垂直管外或壁面上的冷凝 1)液膜层流)液膜层流 2)液膜湍流)液膜湍流 水平单管外冷凝水平单管外冷凝水平管束外的冷凝水平管束外的冷凝 单根水平圆管与垂直圆管的表面传热系数之比单根水平圆管与垂直圆管的表面传热系数之比 沸腾沸腾: 沸腾时,液体内部有气泡产生, 气泡产生和运动情况,对h影响极大。 沸腾分类沸腾分类: 按设备尺寸和形状不同按设备尺寸和形状不同 池式沸腾池式沸腾(大容积饱和沸腾) 强制对流沸腾强制对流沸腾(有复杂的两相流) 按液体主体温度不同按液体主体温度不同 过冷沸腾:过冷沸腾:液体主体温度t ts, 气泡进入液体主体后冷凝。 饱和沸腾:(常用)饱和沸腾:(常用) tts,气
3、泡进入液体主体后不会冷凝。液体沸腾传热及其影响因素液体沸腾传热及其影响因素液体主体液体主体t ts液体主体液体主体 tts (1) 大容积饱和沸腾传热机理大容积饱和沸腾传热机理 气泡能够存在的条件:气泡能够存在的条件: abcd气泡的生成过程 气泡的力平衡plpvr2)必须有汽化核心必须有汽化核心 汽泡产生的条件汽泡产生的条件 1)液体必须过热液体必须过热 提供必须的汽化热量 无汽化核心,气泡不会产生 液体过热度增大,汽化核心数增多汽化核心汽化核心:体积很小的孔穴或固体颗粒,气泡 能附着在其周围生长。实验条件实验条件: 大容积、饱和沸腾 (2) 大容积饱和沸腾曲线大容积饱和沸腾曲线 曲线获得曲
4、线获得:AB段段 :自然对流自然对流,无汽泡产生,h 缓慢增加CD段段 :核状、膜状共存,膜覆盖为主,t,hDEF段段:稳定膜状沸腾,全部膜覆盖, t,h 而后辐射作用加强, t,h曲线分析曲线分析:BC段段 :核状沸腾核状沸腾*过热度,汽化核心数,气泡产生和长大速度, h * 汽膜覆盖,使h 当两者作用相抵消,出现转折点临界点临界点(C点) 临界值临界值:t、q、问题:工业上,应在哪个区域操作问题:工业上,应在哪个区域操作? 严格控制在核状沸腾区问题:沸腾时,何处热阻集中问题:沸腾时,何处热阻集中 靠近加热面的液体薄层内(同对流传热), 但由于气泡产生,使液体扰动, 因此:(3) 影响的因素
5、影响的因素 物性物性 压力压力 温度差温度差 加热壁面的影响加热壁面的影响不同阶段,影响不同 粗糙壁面, h,光滑的壁面, h; 被油脂污染的壁面, h,清洁表面, h; 水平管束沸腾传热,上排管 h 。 (4 ) 沸腾传热膜系数沸腾传热膜系数 参看有关手册,管外沸腾传热更为常用。 (a)水在1054*105Pa压力下的核状沸腾(b)不同液体在不同清洁面上的核状沸腾4.5 辐射传热辐射传热热辐射举例:热辐射举例:太阳能、裂解炉、红外灯、高温设备散热本节解决的问题本节解决的问题:(1)何谓热辐射 (2)辐射传热的基本概念、特点 (3)辐射传热的基本规律 (4)辐射传热的传热量计算发射辐射能吸收辐
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- 大学 课件 化工 原理 传热