第2部分传热12学时.ppt
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1、2019/4/6,第6章 传热,1,第2章 传热(12学时),第1讲: 6.1 概述 化工生产中常见的传热操作方式、载热体、传热速率、传热机理、牛顿冷却定律。(了解) 6.2 热传导 6.2.1 傅立叶定律和导热系数(理解); 6.2.2 通过单层平壁和多层平壁的定态导热过程计算(重点掌握) 6.2.3 通过单层圆筒壁和多层圆筒壁的定态导热过程计算(重点掌握) 1、通过单层圆筒壁的定态导热过程计算,2019/4/6,第6章 传热,2,材料的导热系数 ,2019/4/6,第6章 传热,3,1、热导率是物性参数,与材料种类及温度 t 有关。气体的热导率,只有在压力很高或很低时,才随压力的增加而增大
2、。热导率越大,导热性能越好。,注:绝热材料常制成多孔状,目的是减小热导率。 在建筑物中的非承重墙,使用空心砖目的就是为了有利于保温。,2、纯金属 合金 建筑材料液体 绝热材料气体。,材料的热导率 (导热系数),2019/4/6,第6章 传热,4,1、单层平壁,6.2.2 通过平壁的定态导热过程,定态一维温度场,在平壁内传热的过程中,传热速率q 与时间无关系。传热速率q与传热位置x亦无关。,在传热位置x之处,取传热面积为单位面积,厚度为x的传热体,进行热量衡算:,2019/4/6,第6章 传热,5,如果总的传热面上的传热是均匀的,则总传热面积上的传热速率为,平壁内的温度分布:,1、单层平壁,取为
3、平均温度下的数值,2019/4/6,第6章 传热,6,2、多层平壁,各层温度差与其单位传热面积上热阻的关系:由上式分析可知,层内热阻大,层内温差大;层内热阻小,层内温差小。层内温度差是热阻的反映。 t1-t4是传热过程的推动力。t1由设备内的操作条件所决定,t4由所设计的保温层情况及设备外环境条件所决定。,P179例6-2 多层平壁,2019/4/6,第6章 传热,7,传热面为圆筒壁,采用柱坐标考察问题。 一维:径向(radial) 半径增大,圆筒面增大。 Q(J/s)与时间、与半径r无关, q(q=Q/A)与半径r有关。,一维稳定的温度场,1、单层圆筒壁热传导,6.2.3 通过圆筒壁的稳定热
4、传导过程计算,2019/4/6,第6章 传热,8,单层圆筒壁的稳定热传导,2019/4/6,第6章 传热,9,或者,2019/4/6,第6章 传热,10,圆筒壁中的温度分布:,2019/4/6,第6章 传热,11,圆筒壁:,或者,式中的Am 平壁:Am=A,公式汇总:,球壁:,2019/4/6,第6章 传热,12,多层平壁稳定热传导,单层圆筒壁热传导,2019/4/6,第6章 传热,13,回顾单层圆筒壁热传导,6.2.3 通过圆筒壁的稳定热传导过程计算,2、多层圆筒壁,2019/4/6,第6章 传热,14,t1-t4是传热过程的推动力,各层温度差是相应层内热阻的反映。,将值最小的材料靠近高温侧
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