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03 1.3 传热过程与传热系数.pptx

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本课件为《传热学》第3讲「1-3 传热过程与传热系数」,讲解传热过程的定义与传热方程式,平壁传热系数的推导、热阻概念及冷凝器各环节热阻分布算例,配合课堂图示与算例逐步推导,可用于课前预习、课堂对照与课后复习。

传热过程与传热系数封面页,传热过程的定义与传热方程式,平壁传热系数的推导、热阻概念及冷凝器各环节热阻分布算例
1.3传热过程和传热系数工程中经常遇到热页,量由壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧流体中的情形,如换热器中热量由热流体传递到冷流体。
1.3.1传热过程定义及传热方程式页,定义热量由壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧流体中的过程称为“传热过程”(overall heat transfer)。
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第1页:传热过程与传热系数

1-3 传热过程与传热系数:本页为《传热学》课程课件封面,标示课程名称与本讲主题。

第2页:1.3传热过程和传热系数工程中经常遇到热

1.3传热过程和传热系数工程中经常遇到热量由壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧流体中的情形,如换热器中热量由热流体传递到冷流体。

换热器示意图

第3页:1.3.1传热过程定义及传热方程式

1.3.1传热过程定义及传热方程式1.定义热量由壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧流体中的过程称为“传热过程”(overall heat transfer)。

  • 2.传热方程式。

传热系数与组成过程的h1,h2等有关。

—传热系数,表示整个传热过程的强弱,单位

第4页:一般传热过程包含三个串连环节

一般传热过程包含三个串连环节:(1)高温流体与固体壁面的换热;

  • (2)通过壁面的导热;
  • (3)低温流体与固体另一侧壁面的换热:1.3.2通过平壁传热过程的传热系数计算式在稳态情况下,由上面三个式子计算的热流量应是相等的。

将上述3式改写成温差的表示式:

第5页:三式相加于是得

三式相加于是得:消去了难以测定的管壁温度,具有重要工程意义!

第6页:与传热方程式相对照

与传热方程式相对照,可以得到通过平壁的传热过程中传热系数的计算式:此即通过平板传热过程的传热系数的计算式。

将上式取倒数

第7页:1.3.3热阻的概念

1.3.3热阻的概念t2t1U1.电学与热学的类比电压电阻温压热阻t1t2图示为:热阻-thermal resistance通过平壁的导热热阻A

第8页:2.对流换热的热阻是面积对流换热的热阻

  • 2.对流换热的热阻是面积对流换热的热阻。
  • 3.热阻的串连和总热阻三热阻串连总热阻tf1tw2tw1tf2总热阻

第9页:例题1-4试计算三个环节的热阻及冷凝器的

例题1-4试计算三个环节的热阻及冷凝器的总传热系数;

欲增强传热应从哪个环节入手?

氟利昂蒸汽冷凝器的传热过程:

第10页:稳态过程;(2)将圆管按厚度等于管子壁厚

  • (1)稳态过程;
  • (2)将圆管按厚度等于管子壁厚的平板处理。

三个环节单位面积热阻:水侧换热面积热阻假设:计算:

第11页:管壁导热面积热阻蒸气凝结单位面积热阻

管壁导热面积热阻蒸气凝结单位面积热阻:于是冷凝器的总传热系数为水侧、管壁导热和氟里昂蒸气侧的热阻分别占总热阻的17.0%,0.6%和82.4%。

氟里昂蒸气侧的热阻在总热阻中占主要地位。

因此,要增强冷凝器的传热,应先应设法降低这一环节的热阻值。

讨论:水侧管壁蒸气热阻数值

第12页:下列三种情形

下列三种情形,要强化传热过程应当从哪个环节入手?

为什么?

请进一步思考:

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