传热学第四版课件
传热学第四版课件篇一 : 传热 章 4. 传热
4.1 传热的三种基本方式 : 1 热传导 ? 2 对流 ?
对流传热 : 固体壁面与流体间 强制对流 自然对流
3 热辐射 ? 4.2 热传导 1. 傅立叶定律
1 温度场：t = f ( x 、y、z、
0 ) ?
稳定温度场 : t = f ( x 、 y、 z ) 等温面 : 温度相同的点
2 温度梯度 ： ?
与等温面垂直方向 ：
dt/dn
dQ =-入 dA dt/dn 2. 入导热系数 W/(m K ) W/(m 0C)
3. 平壁的稳定热传导
热通量 q = dQ/dA = Q/A
t1
t2
q =- 入 dt/dx b Q/A =入(t1 -t2)/b Q = (t1- ⑵ / [b/( 入 A)] =△ t/R
多层平壁的稳定热传导
Q =△ t1/R1= △ t2/R2= △⑶R3
=(△ t1+ △ t2+ △ t3)/( R1+R2+R3) =(t1 -t4)/ [b1/( 入b3/(入 3A)]tt tt4
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4. 圆筒壁的稳定热传导 Q =-入 A dt/dr =-入 2 n rL dt/dr Q dr /r =- 入 2 n L dt Q = 2 n 入 L(t1 -t2) / ln(r2/r1) =(t1- t2) /[ In(r2/r1) / 2
n 入 L]
或：Q = [2 n 入 L(t1 -t2) / In(r2/r1)](r2-r1)/ (r2-r1)
=2 n rmL入(t1 -t2) / b =Aml (t1 -t2) / b rm= (r2-r1)/ In(r2/r1) 对数平均半径 b = (r2-r1)
Am= 2冗 rmL Q= (t1-t2)/[ b/ (入 Am)]
多层圆筒壁的稳定热传导
入 2A)+ 1A)+ b2/(
Q =△ t1/R1= △ t2/R2= △⑶R3
=(△ t1+ △ t2+ △ t3)/( R1+R2+R3) =(t1 -t4)/[b1/( 入 1Am1)+ b2/(入 2Am2)+ b3/(入 3Am3 )]
4.3 两流体间的热量传递 1. 间壁两侧流体热交换过程的分析 T Tw t x
总推动力 T - t
T 截面上热流体平均温度 t 截面上冷流体平均温度 方程 q = dQ/dA ~ T - t q = K(T - t) dQ=K(T - t)dA K 总传热系数 W/(K m2)
2. 总传热系数与局部对流传热系数 层流底层 冷流体侧 dQ=a c(tw - t)dAc
a C局部对流传热系数
热流体侧
dQ=a h(T - Tw)dAh
传热速率
a h 局部对流传热系数
通过管壁
dQ= (Tw-tw)/[ b/( dQ=(tw - t) / ( 1/ =(T - Tw) / ( 1/
入 dAm)]
a cdAc)
a hdAh) =(Tw - tw)/[ b/( 入 dAm)]
=(T - t ) / [ 1/ a cdAc + b/(入 dAm) +1/ a hdAh ] 1/KdAo = 1/
a cdAc + b/(入 dAm) +1/ a hdAh 1/K =dAo / a cdAc + bdAo/(入 dAm)
+dAo/ a hdAh
若冷流体在外侧 : 1/K = 1 / a c + bdo/（入dm） + do/ a hdi总热阻 冷侧 管壁 热侧热阻
若热流体在外侧 :
1/K =do/ a cdi+ bdo/（入 dm） +1/ a h --- 以外表面积为基准的总传热系数
传热学第四版课件篇二 : 第四章传 热 第四章传 热 第一节概 述
传热是指由于温度差引起的能量转移，又称热传递。 热力学不 研究引起传热的机理和传热的快慢，它仅研究物质的平衡状态，确定系统由一 种平衡状态变到另一种平衡状态所需要的总能量 ; 而传热学研究能量的传递速率， 因此可以认为传热学是热力学的扩展。热力学
方程）两者的结合，才可能解决传热问题。
化工生产中对传热的要求经常有以下两种情况 :一种是强化传热过程 ; 另一种是 削弱传热过程。
传热系统（例如换热器）中不积累能量 （即输入能量等于输出的能量 ） ，称为定态
（能量守衡定律 ）和传热学（传热速率
传热。定态传热的特点是传热速率 （单位时间传递的热量 ）在任何时刻都为常数，并 且系统中各点的温度仅随位置变化而与时间无关。
根据传热机理不同，热传递有三种基本方式 : 传导、对流和辐射。在无外功输 入时，净的热流方向总是由高温处向低温处流动。
若物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的 运动而引起的热量传递称为热传导 （又称导热 ） 。固体中的热传导属于典型的导热方 式。
流体中各部分之间发生相对位移所引起的热传导过程称为热对流 （简称对流 ）。 热对流仅发生在流体中。
流体中对流原因可分为两种 : 一是自然对流 ;二是强制对流。 在化工传热过程中，常遇到的并非单纯对流方式，而是流体流过固体表面时发 生的对流和热传导联合作用的传热过程，即热由流体传到固体表面 （ 或反之 ）的过 程，通常将它称为对流传热 （ 又
称为给热 ） 。 因热的原因而产生的电磁波在空间的传递，称为热辐射。所有物 体（包括固体、液体和气体 ） 都能将热能以电磁波形式发射出去，而不需要任何介 质，也就是说它可以在真空中传播。物体之间相互辐射和吸收能量的总结果称为辐 射传热。任何物体只要在热力学温度零度以上都能发射辐射能，但只有在物体温度 较高时，热辐射才能成为主要的传热方式。
传热过程中，热、冷流体热交换可分为三种基本方式 : 一、直接接触式换热器 和混合式换热器 ;二、蓄热式换热器和蓄热器 ; 三、间壁式换热和间壁式换热器。
通常，将流体与固体壁面之间的传热称为对流传热过程，将冷、热流体通过壁 面之间的传热称为热交换过程，简称传热过程。
流体流经管束称为流经管程，将该流体称为管程 （或管方） 流体; 流体流经管间 环隙称为流经壳程，将该流体称为壳程 （或壳方 ） 流体。
对于特定的列管式换热器，其传热面积可按下式计算，即
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