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第四章
传
热2
要求:
1.掌握热传导的基本原理、傅立利定律、平壁与圆筒壁的稳定热传导计算;
2.掌握对流传热的基本原理及牛顿冷却定律;
3.掌握运用传热速率方程式、热量衡算式、平均温度差、总传热系数进行传热计算;
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4.理解对流传热系数的影响因素、关联式及应用条件;
5.了解间壁换热器的结构特点、应用及强化途径。
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重点:
对数平均温度差、总传热系数的计算、换热器的计算。
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4.1
概述传热:由于温度差引起的能量转移,又称热传递。
稳态传热:传热系统中无能量积累。其特点是:传热速率在任何时刻为常数,且系统中各点的温度仅随位置变化,不随时间而变。
非稳态传热:传热系统中各点的温度不仅随位置变化,而且随时间而变。
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4.1.1 传热的基本方式
分类:(传热机理)
1.热传导
1)定义: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热运动而引起的热量传递,又称导热。
2)条件:系统两部分之间存在温度差。
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2.热对流
1)定义:物体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程,简称对流传热。
2)产生原因:
- 流体温度中各处温度的不同而引起密度的差别,使流体质点产生位移,称自然对流;
- 外力所致流体质点的强制运动,称强制对流。
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3) 说明:
- 同一种流体中可能同时发生自然对流和强制对流;
- 化工过程中,流体流过固体表面时的传热是包含了热传导和热对流的联合过程,称对流传热;
- 对流传热与流体流动状况密切相关。