第四章 传 热
第一节 概 述一、定义:由温度差引起的能量转移过程称为热量传递过程或传热过程,简称传热。
二、传热现象:几乎无时不有,无处不在。因为温差几乎无时不有,无处不在。
三、传热原理的应用:十分广泛。尤其在能源动力、化工冶金部门。
化学过程
单元操作
设备管道
废热利用
四、问题类型
提高(强化)传热速率
降低(削弱)传热速率
五、传热状态
稳态(定常)传热: 各点温度不随时间而变
非稳态(非定常)传热:否则
六、传热基本方式(传热机理)
1.热传导(导热)(conduction):由微观粒子(分子、原子、离子和电子)的微观运动传递热量的过程。
金属,自由电子的运动。
固体 分子晶体,分子的振动。
非金属 原子晶体,原子的振动。 晶格结构的振动,弹性波。
离子晶体,离子的振动。
液体,分子的不规则热运动(布朗运动),介于气体与非金属之间。
气体,分子的不规则热运动(布朗运动)。
2.热对流(对流)(convection):由流体质点的宏观运动传递热量的过程。由于同
时存在分子不规则热运动,所以对流必然伴随导热。自然对流:宏观运动由流体密度差引起,而密度差由温度差引起。
强制对流:宏观运动由外力(泵、风机、位差、压差等)引起。
3.热辐射(辐射)(radiation):由电磁波传递热量的过程。
在实际问题中,传热方式很少单独存在,常常两种或三种共存
七、换热器的类型:间壁式、混合式(图4-1)、蓄热式(图4-2)。
八、典型间壁式换热器:套管式(图4-4)和列管(壳管)式(图4-5、4-6)。
九、间壁式换热器中的传热方式:对流?导热?对流