《传热学》第十章-传热和换热器.pptx

《传热学》
第十章传热和换热器
研究内容——
,对几种综合传热问题进行分析

、校核方法
第一节通过肋壁的传热
无肋侧换热:
壁的导热:
肋侧换热:
肋间面积
肋片面积
肋片平均温度
肋片效率:
将肋片效率表达式代入肋侧散热量计算式:
肋壁总效率:
肋壁传热量计算式:
以光壁面面积为基准:
——肋化系数
以肋壁面面积为基准:
肋片强化传热方法的分析:
,则K提高,但ηf下降。
,但不应小于两个边界层厚度。
、齿形等断续肋破坏边界层。
。
第二节复合换热时的传热计算
复合换热
——指流体为气体时,壁面上对流和辐射并存的传热方式。
复合换热问题的处理方法
——将辐射换热改写成对流换热计算式的形式,
得出辐射换热表面传热系数。
对流换热热流密度:
辐射换热热流密度:
辐射换热表面传热系数:
复合换热热流密度:
复合换热表面传热系数:
复合换热的两种情况:
第一种情况:
第二种情况:
物体处在对流与辐射热平衡状态:
冬季地面结霜过程的热平衡
第三节传热的增强和削弱
增强或削弱传热的三种途径
增加(降低)传热系数
增加(降低)传热面积
增加(降低)传热温差
传热量计算式:
增强传热的目的
节约能源,减少动力消耗。
节省金属材料,使设备趋于紧凑,重量轻。
控制设备或其零部件的温度,使之安全运行。
削弱传热的目的
节约能源,降低能量损失。
安全防护。
环境保护。
满足工艺要求。
一、增强传热的原则
:
肋壁、肋片管、波纹管、板翅式换热面
波纹管
:
(1)增加流速:管壳式换热器中增加管程和壳程数
(2)流道中加进插入物增强扰动:
(3)采用旋转流动装置:涡流发生器
(4)采用射流方法喷射传热表面:
:流体内加添加剂、珠状凝结促进剂
涡流发生器
:
(1)采用小直径管、椭圆管:
(2)凝结换热中采用水平管:
(3)自然对流换热中采用竖管代替竖壁:
:对流-辐射板
对流-辐射板
,强化传热:
:
(1)增加粗糙度:
(2)改变表面结构:多孔金属层增强沸腾换热,
沟槽、螺纹结构增强凝结换热
(3)表面涂层:降低表面张力促成珠状凝结,
提高发射率增强辐射换热
多孔金属板
二、削弱传热的原则
:
(1)泡沫热绝缘材料:
(2)超细粉末热绝缘材料:
(3)真空热绝缘层:
:
(1)采用选择性涂层增强对投入辐射的吸收,
同时削弱本身对环境的辐射换热损失:
(2)附加抑制对流的元件:
(3)在保温材料表面或内部添加憎水剂:
(4)利用空气夹层隔热:
保温瓶中的
真空热绝缘层
太阳能平板集热器