化工原理第四章-1

第一节概述第二节传热(chuánrè)导第三节对流传热(chuánrè)第四节辐射传热(chuánrè)第五节间壁式换热器的传热(chuánrè)过程分析第六节间壁式换热器的传热(chuánrè)过程计算第七节间壁式换热器第四章传热(chuánrè)第五章传热精品资料本章学习(xuéxí)要求：1、了解热传导的基本原理，掌握傅立叶定律及平壁、圆筒壁的热传导计算；2、了解对流传热的基本原理、牛顿冷却定律及影响对流传热系数的因素，掌握对流传热系数的物理意义及经验关联式的用法、使用条件及注意事项；3、了解辐射传热的基本概念及两固体间辐射传热的计算；4、熟练掌握传热过程的计算，传热速率方程式、热流量、平均传热温度差、总传热系数的计算；5、了解工业生产中常用(chánɡyònɡ)的换热器类型、结构、特点；掌握列管式换热器的设计、选型。第五章传热精品资料第四章传热(chuánrè)§4.1概述(ɡàishù)一、传热过程在化工生产中的应用二、化工生产中对传热过程的要求三、几个名词四、传热的基本方式第五章传热精品资料一、传热过程在化工生产(shēngchǎn)中的应用传热：热量传递（heattransfer或heattransmission）。条件：温度差化学工业（化学反应过程和化工(huàgōng)单元操作过程）与传热的关系尤为密切：1、为化学反应创造必要的条件氨合成反应操作温度为470—520℃；氨氧化法制硝酸的过程的反应温度为800℃2、为物理单元操作创造必要的条件如蒸发、结晶、蒸馏、干燥等3、提高热能的综合利用和余热的回收第四章

传热

§4.1概述第五章传热精品资料二、化工生产中对传热过程的要求1、强化传热要求传热速率快，传热效果好。如换热设备中的传热2、削弱传热要求传热速率慢，以减少(jiǎnshǎo)热量和冷量的损失。如设备和管道的保温第四章

传热

§4.1概述(ɡàishù)第五章传热精品资料三、几个名词1、传热速率（热流量）和热通量（热流密度）传热速率（rateofheattransferorrateofheatflow）：单位时间内通过传热面传递(chuándì)的热量。用Q表示单位：J/s或W。热通量（heatflow）：单位时间内通过单位传热面所传递(chuándì)的热量。用q表示单位：J/(s.m2)或W/m2。2、稳定传热和不稳定传热一般情况下，传热系统内的各点的温度为该位置及时间的函数。即：t=f（x,y,z,θ）稳定传热：且Q为常数非稳定传热：

§4.1概述(ɡàishù)第四章

传热第五章传热精品资料第四章

传热§4.1概述(ɡàishù)第五章传热(chuánrè)精品资料§4.2热传导§4.2.1傅立叶定律(dìnglǜ)§4.2.2一维稳态导热第四章传热(chuánrè)第五章传热精品资料§4.2热传导§4.2.1傅立叶定律(dìnglǜ)一、基本概念

第五章传热(chuánrè)精品资料负号表示q与温度梯度方向相反称为导热系数,单位为W/m2K

§4.2.1傅立叶定律(dìnglǜ)物性之一：与物质种类、热力学状态（T、P）有关物理(wùlǐ)含义：代表单位温度梯度下的热通量大小，故物质的越大，导热性能越好。一般地，导电固体>非导电固体，液体>气体T，气体，水，其它液体的。二、傅立叶定律

第五章传热精品资料一、无限大单层平壁一维稳态导热(dǎorè)（无内热源）-------可见温度(wēndù)分布为直线若为常数，则：§4.2.2一维稳态导热(为常数)第五章传热精品资料二、无限大多层平壁一维稳态导热(dǎorè)（无内热源）Q§4.2.2一维稳态导热(dǎorè)第五章传热精品资料三、无限长单层圆筒壁一维稳态导热(dǎorè)（无内热源）若为常数(chángshù)，则：bQr1r2§4.2.2一维稳态导热第五章传热精品资料bQr1r2§4.2.2一维稳态导热(dǎorè)第五章传热(chuánrè)精品资料对数平均(píngjūn)、算术平均(píngjūn)、几何平均(píngjūn)的比较：绿线----对数(duìshù)平均黄线----几何平均红线----算术平均平均值x=5时对数平均几何平均算术平均第五章传热精品资料Q=常数(chángshù)，但q常数(chángshù)四、无限(wúxiàn)长多层圆筒壁一维稳态导热（无内热源）§4.2.2一维稳态导热第五章传热精品资料思考1： 气温下降，应添加衣服，应把保暖性好的衣服穿在里面好，还是(háishi)穿在外面好？思考2：圆管保温(bǎowēn)层越厚，保温(bǎowēn)效果越好吗？bb12Qbb21Q§4.2.2一维稳态导热第五章传热精品资料影响因素：接触材料的种类及硬度，接触面的粗糙程度，接触面的压紧力，空隙内的流体(liútǐ)性质。接触热阻一般通过实验测定或凭经验估计五、接触(jiēchù)热阻§4.2.2一维稳态导热第五章传热精品资料例1外径50mm的不锈钢管，外包6mm厚的玻璃纤维保温层，其外再包20mm厚的石棉保温层，管外壁温度(wēndù)为300℃，保温层外壁温度(wēndù)为35℃，已知玻璃纤维和石棉的导热系数分别为0.07W/(mK)和0.3W/(mK)，试求 (1)每米管长热损失； (2)玻璃纤维层和石棉层之间的界面温度(wēndù)。习题课b1＝6mm玻璃纤维b2＝20mm石棉1＝0.07W/(mK)2＝0.3W/(mK)第五章传热(chuánrè)精品资料习题课b1＝6mm玻璃纤维(bōlixiānwéi)b2＝20mm石棉(shímián)1＝0.07W/(mK)2＝0.3W/(mK)解