化工原理第六章03

通常α的大小顺序：

W/m2℃α气,自然对流5~10α气,强制对流10~100α液,自然对流50~1000α液,强制对流500~104

α蒸汽冷凝103~3×104

α液体沸腾103~6×104例1若传热温差推动力增加一倍，试求下列条件下传热速率是原来的多少倍？①圆管内强制湍流；②大容积自然对流；③大容积饱和核状沸腾；④蒸汽膜状冷凝(层流)解：①

α与Δt无关，②α∝

，③α∝Δt2.5，④α∝

，5热辐射过程特点：①T>0K的物体都辐射，温度越高越重要②无须传递介质工业背景：①热电偶测温误差TW<Tg时,有测温误差Tg对流→T,T辐射→TW,T<Tg采取什么措施？②管道热损失管道外除了对流热损失还有热辐射损失,怎么计？5.1物体辐射能力和吸收能力

Q入=Q反+Q吸+Q透

1=r+a+d

反射率吸收率穿透率工业所遇温度范围内，热辐射波长在0.38~1000μm,大部分能量在0.76~20μm固体、液体d=0,r+a=1气体r=0，a+d=1黑体—吸收率a=1的物体,是一种理想化物体空腔近似于黑体黑体,白体,透体黑、白之分不据于颜色雪霜a=0.985近似黑体黑光金属r=0.97近似白体玻璃对可见光是透体，而对红外线近似于黑体1.黑体的辐射能力斯蒂芬-波尔兹曼定律

C0=5.67W/m2K4即Eb∝(绝对温度)4，称四次方定律表明辐射传热对温度十分敏感2.实际物体辐射能力黑度ε影响因素：表面温度，物体种类，表面状况3.灰体实际物体：吸收率a与波长λ有关灰体—吸收率与波长无关的理想物体,a(λ)=常数实际物体视作灰体：需要:a与λ无关,便于数学处理可能:工业上大多λ=0.76~20μm

工程材料在此区a变化不大当Ta=Tb时,无净传热

E=εEb

(1-a)Eb+E=Eb克希荷夫定律a=ε结论：同温度下，灰体的吸收率等于黑度。善辐射者善吸收。注意：太阳辐射、气体辐射不成立5.2两黑体间辐射1.角系数黑体1发射给黑体2占总发射量的分率由兰贝特定律纯几何因素,与表面性质无关。实际是一种覆盖率同样结论：2．两黑体净热交换5.3两灰体间辐射使用有效辐射概念将灰体理解为对投入辐射全部吸收而辐射能力等于有效辐射的“黑体”当系统只由两灰体组成时得或系统黑度实用：①两大近距离平板：相互全遮盖了②小物体1被大物体2包围而则简化为例1在两大近距离平板中间加一块遮热板，表面黑度均相同，则辐射传热为原来的多少？解：

例2热电偶测温稳定时误差如何减小误差,可采取的措施：①α↑,②ε1↓,③TW↑

④加罩子5.4辐射的主要影响因素1.绝对温度四次方同样温差2.几何位置3.表面黑度镀银、铝等4.辐射表面的介质思考：1。是否颜色越黑，黑度就越大；2。为什么冬天一般穿深色衣服，夏天穿淡色衣服6传热过程计算定态条件下，Q热,放=Q冷,吸+Q损失Q损失不计时，qm1Cp1(T1-T2)=qm2Cp2(t2-t1)过程特征方程假定条件：①定态,Q损失不计②qm1Cp1,qm2Cp2,K沿传热面不变③冷、热流体无相变化④轴向导热可忽略6.1传热速率和传热系数注意：推动力、系数、面积的配套以内壁面为基准以外壁面为基准(较常用)只有平壁才有K1=K2注意：实际考虑污垢：圆管6.2传热阻力控制问题新管子,或除垢后,R1=R2=0,λ金属大壁δ薄,如λ钢=45W/m·K,取δ=1.5mmλ/δ=3×104W/m2·K,δ/λ≈0，则：①K比α1、α2中较小的一个α还小②当α1>>α2，则K≈α2

强化传热须从α小的一侧入手③壁温计算：∵δ/λ≈0，∴TW=tW结论：壁温总是接近α值大的一边流体温度例1α值对K的影响无污垢时,

α1α2KK/K原2050019.2α1加倍4050037.01.93α2加倍20100019.61.02例2壶底温度为什么空壶时要烧坏？

T=1000℃,t=100℃

tW(TW=tW)靠近哪个温度(T、t)烧水