1000 893[W 1.1198 △t, 0.3 由q=b 893 231C 1.16 0.25 2=893 385°C 0.58 0.4 q =893 =384°C 0.93 (2)当有空气层时,变为四层 查空气=0.03W/m°C q
1 1 1 893 [ ] 1.1198 1000 λ b t q q W ∆ = = = 由 384 C 0.93 0.4 893 b t q 385 C 0.58 0.25 893 b t q 231 C 1.16 0.3 893 b t q o 3 3 3 o 2 2 2 o 1 1 1 = ⋅ = = = ⋅ = = = ⋅ = = λ ∆ λ ∆ λ ∆ ⑵当有空气层时，变为四层 3 3 / 3 / 3 2 2 1 1 1 5 / 3 0.031 / λ λ λ λ λ b b b b t t q W m C o + + + − = 查空气 = ⋅
0.30.250.0030.4 q =1086.4 1.160.580.0310.93 5=t1-1086.5=1100-1086.5=13.6°C 由于q不变,则各层温度降不变 空气层4t3=q0=893 0.003 86.40C 0.031 ∠1t 如按单位厚度温度降计算 7.1°C/cm, 则分别为154°C/cm, 288°C/cm, 9.6°C/cm 故温度降最大为空气层 空气是一种极好的保温材料(但必须是静止的
t t 1086 .5 1100 1086 .5 13.6 C ) 1086 .4 0.93 0.4 0.031 0.003 0.58 0.25 1.16 0.3 t t q ( o 5 1 1 5 = − = − = − = ⋅ + + + = 由于q不变，则各层温度降不变 86 .4 C 0.031 0.003 893 b t q o / 3 / / 3 3 = = × = λ 空气层 ∆ 如按单位厚度温度降计算 b∆t C cm C cm C cm C cm o o o o 9.6 / 288 / 15 .4 / 7.1 / ， 则分别为 ， ， 故温度降最大为空气层 ∴ 空气是一种极好的保温材料(但必须是静止的)
第三节.对流传热 对流传热过程分析 1.静止流体 由于没有流动,则热量传递只有 热传导,温度分布为直线型。 2.流体流动 (1)层流时 温度分布变成曲线,产生对流 传热,传热速率加大,但曲线 弯曲程度不大,速率不太大 (2)湍流时 由于流体质点强烈混合,远离 壁面流体温度趋于均匀,曲线 弯曲程度较大,传热速率大大 提高
一 . 对流传热过程分析 1. 静止流体 由于没有流动，则热量传递只有 热传导，温度分布为直线型。 2. 流体流动 ⑴层流时 温度分布变成曲线，产生对流 传热，传热速率加大，但曲线 弯曲程度不大，速率不太大。 ⑵湍流时 由于流体质点强烈混合，远离 壁面流体温度趋于均匀，曲线 弯曲程度较大，传热速率大大 提高。 第三节. 对流传热
(3)传热边界层和滞流内层 传热边界层 仿照流动边界层,在对流传 热中,靠近壁面附近存在一层 有温度差(温度梯度)的流体层, 传热边界层。 同时紧靠壁面也存在一层处 于层流的流体层, 湍流中的层流内层 层流内层 该层内温度梯度最大 故①对流传热全部的热阻都集中在传热边界层 ②对流传热的主要热阻集中在层流内层。 故强化对流传热,必须减薄层流内层的厚度。 二.壁面和流体间对流传热速率方程式一牛顿冷却定率。 仿照导热速率温度差 ∠1t 热阻 S
⑶传热边界层和滞流内层 仿照流动边界层，在对流传 热中，靠近壁面附近存在一层 有 温度差 (温度梯度 )的流体层， — 传热边界层。 同时紧靠壁 面也存在一层 处 于层流的流体层, — 湍流中的层流内层 该层 内温度梯度最大。 故 c对流传热全部的热阻都集中在传热边界层。 d对流传热的主要热阻集中在层流内层。 故强化对流传热，必须减薄层流内层的厚度。 二. 壁面和流体间对流传热速率方程式 — 牛顿冷却定率。 S b t Q λ ∆ = ， = 热阻 温度差 仿照导热 速率
则对流传热Q 用代替 as 故Q=aST-),Q一传热速率W 冷 S一传热面积m2 T一流体温度 执 T一壁面温度 a一对流传热系数W/m2.K 此公式称为对流传热速率方程 讨论:(1)对于实际的换热器,由于都是管道,因此存在两个 传热面,即内侧和外侧 热T 则相应可写成两个传热 速率方程: zz外壁 冷
Q S ( T T ) 1 b S 1 T T Q w w = ⋅ − − = α α λ α 故 则对流传热 用 代替 m K T Q ⋅ 2 w 2 W / T S m — W — 对流传热系数 — 壁面温度 — 流体温度 — 传热面积 传热速率 α 此公式称为对流传热速率方程 讨论：⑴对于实际的换热器，由于都是管道，因此存在两个 传热面，即内侧和外侧。 则相应可写成两个传热 速率方程： ℃ ℃ ⎩ ⎨ ⎧