2×3.14×(500-80) sh0.03 0.07 0.09 50.02650.070.030.150.07 191.4/n 保温层界面温度t 2x(t1 In 191.4 2×3.14×(500-43) 0.03 0.07 n 450.02650.070.03 解得t3=131.2℃
w m L Q 191.4 / 0.07 0.09 ln 0.15 1 0.03 0.07 ln 0.07 1 0.0265 0.03 ln 45 1 2 3.14 (500 80) = + + − = 保温层界面温度t3 2 3 1 2 2 1 1 3 ln 1 ln 1 2 ( ) r r r r t t L Q + − = 0.03 0.07 ln 0.07 1 0.0265 0.03 ln 45 1 2 3.14 (500 ) 191.4 3 + − = t 解得 t3=131.2℃
第三节对流传热 一、对流传热的基本概念 对流传热:是在流体流动进程中发生的热量传递现象,它 是依靠流体质点的移动进行热量传递的,与流体的流动情况密 切相关。 当流体作层流流动时,在垂直于流体流动方向上的热量传递, 主要以热传导(亦有较弱的自然对流)的方式进行
对流传热：是在流体流动进程中发生的热量传递现象，它 是依靠流体质点的移动进行热量传递的，与流体的流动情况密 切相关。 当流体作层流流动时，在垂直于流体流动方向上的热量传递， 主要以热传导（亦有较弱的自然对流）的方式进行。 第三节 对流传热 一、对流传热的基本概念
热流体 传热方向 冷流体 T 传热过程 温度T 传热壁面 高温流体 湍流主体 >壁面两侧 不同区域的t- 层流底层 传热特性: 距离 湍流主体 口湍流主体 对流传热 湍流主体 传热壁面 湍流主体>低温流体 温度分布均匀 层流 层流 口层流底层 底层 底层 导热 对流传热示意图 >温度梯度大 口壁面 传热边界层( thermal boundary layer):温度边界层 导热导热系数较有温度梯度较大的区域。传热的热阻即主要几种在此层 流体大 有温度梯度 中
传热过程 ➢高温流体 ➢湍流主体 ➢壁面两侧 ➢层流底层 ➢湍流主体 ❑湍流主体 ➢低温流体 ➢对流传热 ➢温度分布均匀 层流底层 ➢导热 ➢温度梯度大 壁面 ➢导热(导热系数较 流体大) ➢有温度梯度 不同区域的 传热特性： 传热边界层（thermal boundary layer） ：温度边界层。 有温度梯度较大的区域。传热的热阻即主要几种在此层 中。 温度 距离 T Tw tw t 热流体 冷流体 传热壁面 湍流主体 传热壁面 湍流主体 层流 底层 层流 底层 传热方向 对流传热示意图
二、对流传热速率 简化处理:认为流体的全部温度差集中在厚度为8的有效膜 内,但有效膜的厚度b又难以测定,所以以a代替Z6而用下式 描述对流传热的基本关系 △t Q=a4(rTn)-工"=R CLA 式中Q对流传热速率,W;A-传热面积,m2 At对流传热温度差, △t=TT或At=ttw,℃ T—热流体平均温度,℃;Tw与热流体接触的壁面温度,℃; 冷流体的平均温度,℃ t与冷流体接触的壁面温度,℃; a对流传热系数( heat transfer conficient,Wm2K(或Wm2.℃)。 上式称为生顿冷却定律
式中 Q——对流传热速率，W； A——传热面积，m2 Δt——对流传热温度差， Δt= T-TW或Δt= t-tW，℃； T——热流体平均温度，℃； TW——与热流体接触的壁面温度，℃； t——冷流体的平均温度，℃； tW——与冷流体接触的壁面温度，℃； a——对流传热系数(heat transfer confficient)，W/m2·K（或W/m2·℃）。 R t A T T Q w = − = 1 上式称为牛顿冷却定律。 简化处理：认为流体的全部温度差集中在厚度为δt的有效膜 内，但有效膜的厚度δt又难以测定，所以以α代替λ/δt 而用下式 描述对流传热的基本关系 Q= αA（T-Tw） 二、对流传热速率
影响对流传热系数的主要因素 1流体的状态:液体、气体、蒸汽及在传热过程中是否有相变。有相 变时对流传热系数比无相变化时大的多; 2流体的物理性质:影响较大的物性如密度、比热c、导热系数 粘度μ等 3流体的运动状况:层流、过渡流或湍流; 4流体对流的状况:自然对流,强制对流; 5传热表面的形状、位置及大小:如管、板、管束、管径、管 长、管子排列方式、垂直放置或水平放置等
1 流体的状态：液体、气体、蒸汽及在传热过程中是否有相变。有相 变时对流传热系数比无相变化时大的多； 2 流体的物理性质：影响较大的物性如密度р、比热cp、导热系数 λ、粘度μ等； 3 流体的运动状况：层流、过渡流或湍流； 4 流体对流的状况：自然对流，强制对流； 5 传热表面的形状、位置及大小：如管、板、管束、管径、管 长、管子排列方式、垂直放置或水平放置等。 三、 影响对流传热系数的主要因素