绪论(热质交换原理与设备)

1、 热 质 交 换 原 理 与 设 备(第三版.第一章 绪 论.内 容1 学习本课程的重要性与必要性 2 建筑环境传质学的特点 3 本专业中典型的热质交换景象 4 常见的热质交换设备及分类5. 本课程在专业中的位置和作用.第一章 绪论人在室内的时间： NHAPS(调查人数n=9196人住宅68.7%其它室内活动18.2%交通工具5.5%室外7.6%Journal of Exposure Analysis and Environmental Epidemiology.1 学习建筑环境传质学的重要性与必要性 人们90%左右的时间在建筑环境(广义中度过1，因此，建筑环境对于人们的温馨、安康和任务效率至

2、关重要。Fanger 教授语。建筑环境：Indoor air: Indoor climate + Indoor air quality,建筑光环境、建筑声环境等。传统空调的两大义务：空气温度和湿度T,d控制。现代空调的五大义务：空气温度、湿度、室内空气质量浓度、气流组织和节能(速度(T,d,C,v,E)它们都与热质交换有关。 第一章 绪论.何为传送输景象Tansport Phenomena？传送景象： 自然界的根本物理景象，包括动量传送、能量传送和质量传送。传送传输实际包括流体动力学、热量传送和质量传送三个相互亲密关联的主体。.三种传送应一同研讨： 1任何一种传送景象单独发生是例外、非常见2描

3、画景象的根本方程严密相关，类似，可用类比如法求解3数学工具类似4)构成各种传送景象根底的分子机理亲密相关，分子运动和相互作用是引起粘性、热传导和分散的缘由. 第一章 绪论 发明和控制建筑及其他室内人工环境时发生的热质交换景象与规律 相应的能源转换设备的分析计算方法 热与质密不可分.传统热湿控制问题举例一 房间湿负荷计算传统热湿控制问题举例二 热质交换设备性能分析和优化传统热湿控制问题举例三 吸收式或吸附式空调 第一章 绪论.传统热湿控制问题举例四 全热交换器性能分析和优化传统热湿控制问题举例五 水景空调问题 第一章 绪论. 第一章 绪论2. 生活中常见的热质交换景象 汽车尾气的排放建筑资料中甲

4、醛等的释放大气污染问题汗液蒸发、露珠的构成房子会呼吸 太阳能相变墙体保温资料“会呼吸的墙 .“会呼吸的墙 硅藻泥、海贝泥 具有消除甲醛、调理室内湿度、释放负氧离子、杀菌消毒、除臭消味、防火阻燃、降噪隔热、墙面自洁等八大功能 .喷淋室处置 空气的过程3. 本专业中典型的热质交换景象 绪论. 绪论送风气流与室内空气的热质交换过程本专业中典型的热质交换景象. 绪论制冷剂的冷凝过程本专业中典型的热质交换景象冰蓄冷空调的蓄冰过程燃料的熄灭过程外表式冷却器对空气冷却去湿加湿器、空气净化器.水景空调.新疆地域：蒸发冷却空调.干湿地域：西北地域、新疆地域最湿月10.2g/kg枯燥地域 ：含水量811g/kg采

5、用间接蒸发冷却非常枯燥地域：含水量6g/kg采用直接蒸发冷却.绪论 动量传送 热量传送 质量传送汽车尾气的排放建筑资料中甲醛等的释放大气污染问题本专业中典型的热质交换景象汗液蒸发、露珠的构成.建筑装修资料及家具中含有甲醛、甲苯、苯等等物质。VOCs-VOC Volatilie organic conpounds 脲醛树脂-甲醛与尿素反响得到的聚合物，也称脲甲醛树脂，英文缩写UF，加工成型时发生交联，制品为不溶不熔的热固性树脂。.室外空气污染的缘由一： 中国主要的商品能源来自煤70%室外空气污染的缘由二 发电和采暖大量运用煤燃料室外空气污染的缘由三 过度开发运用，呵斥水土流失沙漠化.空气净化器：

6、鱼龙混杂，良莠不齐有的是负面影响：甲苯净化器苯和甲醛大6倍.纳米热纳米二氧化钛：TiO2价带导带经过多重催化氧化反响产生大量羟自在基、一定量的负氧离子和微量的臭氧等氧化离子经过氧化杀死细菌和微生物，并分解有害的有机气体。安装必需具有可以分别发出UVC和UVD两种不同波段紫外线的光子灯管；与空调箱配套运用的纳米光子空气净化器可根据实践处置风量决议采用UVD或者UVC光子管的数量。 日本东京大学教授Fujishima发现的.WHO调查结果表示：人们遭到的空气污染主要来自室内美国环保署EPA：Enviromental Protection Agency)表示：室内空气污染是影响安康的主要环境问题之一

7、。人的安康、温馨、任务效率美国统计结果：室内空气质量问题呵斥的损失每年逾400亿美圆1995年中国统计结果：室内空气质量问题呵斥的损失每年约1000亿人民币.室内环境综合控制控制方法温度湿度源头控制自然通风个体空调空调箱气流组织结论：在建筑空气环境控制与改善中，存在着大量的传质或热质交换的问题。.4. 常见的热质交换设备及分类 常见的热质交换设备的方式与传热机理 .名 称型 式传 热 机 理表冷器间壁式对流导热对流喷淋室直接接触式接触传热、传质蒸发器（锅炉）间壁式辐射导热两相传热蒸发器（制冷）间壁式对流导热蒸发过热器间壁式辐射+对流导热对流省煤器间壁式对流(辐射分额少)导热对流空气预热器间壁式

8、或蓄热式对流导热对流蒸汽喷射泵直接接触式接触传热、传质冷凝器间壁式凝结导热对流冷却塔直接接触式接触传热、传质蒸汽加热器间壁式凝结导热对流热水加热器间壁式对流导热对流除氧器直接接触式接触传热、传质蒸汽加湿器直接接触式接触传热、传质散热器间壁式对流导热对流+辐射暖风机间壁式对流（或凝结）导热对流. 热质交换设备的分类 1按任务原理分类 间壁式(外表式) 直接接触式混合式 蓄热式回热式、再生式 热管式.2按照热流体与冷流体流动方向分类 顺流式逆流式叉流式 混合式.两种流体均不混合 一种流体混合另一种不混合 叉流换热器 .混流换热器 (c) 总趋势为逆流的混合流 (a)先顺后逆的平行混流 (b) 先逆

9、后顺的串联混流(d) 总趋势为顺流的混合流.3按用途分类 表冷器 加热器 预热器 喷淋室 过热器 冷凝器 蒸发器 加湿器 暖风机4按制造资料分类金属资料 非金属资料(石墨、工程塑料、玻璃、陶瓷等稀有金属资料钛、锆等 .5. 本课程在专业中的位置和作用 动量传送 热量传送 质量传送流膂力学传热学工程热力学供暖工程空气调理制冷技术锅炉燃气熄灭工业通风.绪论本课程在专业中的位置和作用 空调房间 冷/热风空调机组制冷机组锅炉 冷冻水 热水或蒸汽.绪论本课程在专业中的位置和作用 空调房间 冷/热风空调机组制冷机组锅炉 冷冻水 热水或蒸汽.建筑环境传质学的特点一、涉及一切传质学机理问题二、浓度较低，浓度场

10、几乎不影响速度场三、传热学和传质学存在异体同构的特点传热学的研讨目的： 热量传送的规律及其各种运用 传质学的研讨目的： 传质的规律及其各种运用.热质交换原理与运用： 研讨质量传送，热量和质量同时传送的规律及其运用，是传热学的拓展和补充，并着重处理建筑环境与能源工程及其相关领域的热质交换问题。.本课程特点问题发现和提炼，规律讨论和运用，过程分析和优化，设备设计和选用，模型建立和运用。留意：(1)注重物理概念、根本原理的引见；(2)注重从实践需求中提炼建筑环境传质问题；(3)注重利用数学方法深化、简明的描画和处理传质问题；(4)留意引见建筑环境传质领域国内外最新研讨成果；(5)有机融入作者本身及其

11、协作同伴的研讨成果。.绪论课程的主要内容 传质的实际根底 传热传质问题的分析计算 空气的热湿处置 吸附和吸收处置空气的原理和方法 间壁式热质交换设备的热工计算 混合式热质交换设备的热工计算 复合式热质交换设备的热工计算 热质交换设备的优化设计及性能评价.课程体系构造图 .学习方法(1) 留意了解和掌握建筑空气环境传质学中根本概念和根本原理；(2) 利用传热和传质的类似性以及掌握的传热学知识，学习建筑空气环境传质学的根本原理和处理问题的方法；(3) 擅长从书本中学习，对习题透彻了解、深化解析并能举一反三；(4) 做有心人，擅长从实践问题中提炼建筑环境传质问题；(5) 留意提高数学素养，在能够的情

12、况下尽量利用数学方法深化、简明地描画和处理传质问题；(6) 建筑环境传质领域涉及的面较广，需求擅长学习相关领域的知识，并灵敏运用；(7) 勤于利用所学知识,处理书本上、文献中尤其是生活和实际中的建筑空气环境传质学问题；(8) 擅长和同行、同事、同窗研讨和交流并相互学习；(9) 留意了解建筑环境传质领域国内外最新研讨成果和动态。.关于(9),如今有很多方法，譬如经过网络上的Science Citation Index (科学援用索引，简称SCI)、Engineering Index工程索引，简称EI和中国期刊网，用关键词检索，可方便、快捷地查询有关论文全文或相关信息。此外，以下期刊可经常阅读，上

13、面会刊载有关建筑环境传质的论文： Atmospheric Environment Building and Environment Environment Science and Technology Energy and Building Heat and Mass Transfer. HVAC & R Research Indoor Air Indoor and Built Environment Inter. J. of Heat and Mass Transfer J. of Air & Waste Management Association Journal of Exposure Analysis and Environmental Epidemiology Separation and Purification Methods 暖通空调 工程热物理学报 环境科学 中国环境科学 平安与环境学报 建筑热能通风空调.课程共同建立，教学相长。教学方法：非灌输式，启发式参与式。详细方式为：讲