02 第二章 传热.ppt

第1页：第二章传热封面

第二章传热

第2页：本章学习目的与要求

本章学习目的与要求

• 掌握三种传热方式及其传热机理；
• 了解和掌握换热器的类型、特点和设计计算方法；
• 掌握导热、对流传热和辐射传热的基本计算以及应用；
• 掌握非稳定传热在食品工业中的应用方法。

第3页：传热的基本概念

2-1 传热的基本概念

• 三种传热方式简介
• 温度场与温度梯度
• 传热速率与热通量
• 载热体
• 换热器

第4页：单层平板稳定传热

1-2 热传导

• 单层平板稳定传热

第5页：单层圆筒壁的传热

• 单层圆筒壁的传热1-2 热传导

第6页：多层平板的热传导

1-2 热传导多层平板

第7页：多层圆筒壁的热传导

1-2 热传导

• 多层圆筒壁

第8页：对流传热系数关联式

1-3 对流传热

• 对流传热系数关联式

第9页：对流传热准数：努塞尔与雷诺

第10页：对流传热准数：普兰特与格拉斯霍夫

第11页：流体在管内强制对流

流体在管内强制对流

• 低粘度液体
• 高粘度液体

第12页：流体绕外壁强制对流

流体绕外壁强制对流

• 绕方形物体
• 绕柱形物体

第13页：绕外壁强制对流例题

流体绕外壁强制对流

• 例题：某管道上有一个边长为0.051m的正方形铜片，它的温度均匀地保持在82.2℃，当101.3kPa、7.8℃的冷空气以12.2m/s的速度平行流过此铜片时，试计算对流传热系数。

第14页：大空间自然对流传热例题

大空间自然对流传热

• 例题：水平放置的蒸气管道，外径为100mm，若管外壁温度为100℃，周围大气温度为20℃，试求每米管道通过自然对流的散热量。

第15页：蒸气冷凝放热

蒸气冷凝放热

• 冷凝传热过程分析
• 膜状冷凝传热系数的关联式蒸气冷凝有膜状冷凝和滴状冷凝饱和蒸气与低于其温度的壁面接触时，放出潜热。

第16页：沸腾传热

沸腾传热

第17页：辐射传热与光谱

1-4 辐射传热

• 光谱

第18页：辐射传热的电磁波谱

1-4 辐射传热

第19页：两固体表面间的辐射传热与角系数

两固体表面间的辐射传热

• F12反映物体2可截获物体1辐射能量的分数
• F12称为物体1对物体2的角系数

第20页：辐射传热的计算条件

辐射传热的计算

• 对于S1=S2的大平板
• 对于S1<<S2
• 平行两有限表面

第21页：辐射传热计算例题

辐射传热计算例题

• 有一表面积为0.1m2的面包块在烤炉内烘烤，炉内壁辐射换热面积为1m2，壁面温度为250℃，面包温度为100℃，假设炉壁和面包之间为封闭空间，求面包得到的辐射热量。面包黑度取0.5，炉壁黑度取0.8

第22页：对流与辐射的综合散热

对流与辐射综合传热

• 在食品工业中，许多设备的外表温度高于环境温度，通过对流和辐射方式，向周围散热，造成大量的能量损失。

第23页：总传热方程与平板平均传热系数

1-5 稳定传热计算

• 总传热方程
• 平板平均传热系数

第24页：管壁平均传热系数

1-5 稳定传热计算

• 管壁平均传热系数

第25页：稳定传热计算：并流

1-5 稳定传热计算

• 并流

第26页：稳定传热计算：逆流

1-5 稳定传热计算

• 逆流

第27页：食品工业中的不稳定传热过程

1-6 不稳定传热

• 食品工业中罐头杀菌，食品速冻等许多过程都属于不稳定传热。

第28页：Bi数对温度分布的影响

不稳定传热

• Bi数对温度分布的影响

第29页：集总参数法

集总参数法

• 对于热导率高的固体，或者导热热阻比表面对流热阻小很多的固体，其内部温度梯度视为零，因此，其计算式为：

第30页：食品工业中的不稳定传热过程图解法：大平板

不稳定传热图解法

• 大平板

第31页：板式换热器

1-7 换热器

• 板式换热器

第32页：单程列管式换热器

1-7 换热器

• 单程列管式换热器

第33页：喷淋式换热器

1-7 换热器

• 喷淋式换热器

第34页：螺旋管式换热器

1-7 螺旋管式换热器

第35页：章节导引：进入第三章

请进入第三章