元液体:永个(水、甘油例外)入气体个。3.2.3平壁的热传导1.单层平壁的定态热传导ti-t2_推动力4tQ= qS=Rb/as热阻2.多层平壁的定态热传导Q = qst2-t3t3-t4ti-t,ti-t2Z1bi/^;sbi/,sb2/2Sb3/AgS总推动力总热阻3.2.4圆简壁的定态热传导1.单层圆簡壁的热传导学生活动:思考问题:圆管保温层越厚,ti-t2ti-t2Q=2元L入Inr2/riInrz/r保温效果越好吗?。2元L个2.多层圆简壁的稳态热传导Q=2元L4-2=2元5-5=2元4-4nn4Hn"M学生活动:M213思考问题:气温下降,应添加总推动力t-t4衣服,应把保暖性好的衣服穿1总热阻In在里面好,还是穿在外面好?r3.3对流传热3.3.1对流传热的机理3.3.2对流传热基本方程牛顿冷却定律:Q=αS(T-Tw)3.3.3对流传热分系数1.对流传热分系数定义及物理意义2.影响对流传热系数α的因素1)流体对流起因:自然对流和强制对流1.流体的物理性质2)流体的种类3)流体的物性(1)导热系数(2)粘度(3)比定压热容和密度(4)体积膨胀系数
液体 ; 水(水、甘油例外) 气体。 3.2.3 平壁的热传导 1. 单层平壁的定态热传导 𝑄 = 𝑞𝑆 = 𝑡1 − 𝑡2 𝑏⁄𝜆𝑆 = 推动力 热阻 = 𝛥𝑡 𝑅 2. 多层平壁的定态热传导 𝑄 = 𝑞𝑆 = 𝑡1−𝑡2 𝑏1⁄𝜆1𝑆 = 𝑡2−𝑡3 𝑏2⁄𝜆2𝑆 = 𝑡3−𝑡4 𝑏3⁄𝜆3𝑆 = 𝑡1−𝑡4 ∑3 𝑖=1 𝑏𝑖⁄𝜆𝑖𝑆 = 总推动力 总热阻 3.2.4 圆筒壁的定态热传导 1. 单层圆筒壁的热传导 𝑄 = 2𝜋𝐿𝜆 𝑡1 − 𝑡2 𝑙𝑛 𝑟2⁄𝑟1 = 𝑡1 − 𝑡2 𝑙𝑛 𝑟2⁄𝑟1 2𝜋𝐿𝜆 2. 多层圆筒壁的稳态热传导 总热阻 总推动力 = − = − = − = − = = + n n n n n r r L t t r r t t L r r t t L r r t t L 1 1 1 4 3 4 3 3 4 2 3 2 2 3 1 2 1 1 2 ln 2 1 ln 1 2 ln 1 2 ln 1 Q 2 3.3 对流传热 3.3.1 对流传热的机理 3.3.2 对流传热基本方程 牛顿冷却定律: ( ) Q = S T − TW 3.3.3 对流传热分系数 1. 对流传热分系数定义及物理意义 2. 影响对流传 热系数 的因素 1)流体对流起因:自然对流和强制对流 1. 流体的物 理性质 2)流体的种类 3)流体的物性 (1)导热系数 (2)粘度 (3)比定压热容和密度 (4)体积膨胀系数 学生活动: 思考问题:圆管保温层越厚, 保温效果越好吗?。 学生活动: 思考问题:气温下降,应添加 衣服,应把保暖性好的衣服穿 在里面好,还是穿在外面好?
4)流体流动型态:层流或瑞流5)传热面的形状、相对位置与尺寸:如圆管与平板、垂直与水平、6)流体的相态变化:有相变与无相变3.3.4对流传热分系数的准数关联式努塞尔准数,表示导热热阻与对流热阻之比普兰特准数,反映物性的影响。格拉晓夫准数Gr是雷诺数的一种变形,表征自然对流时的“雷诺数”3.4传热计算3.4.1热量衡算式及热负荷的计算3.4.2总传热速率方程1.传热面积S=2元dL平均直径dm,或内径di、外径d。对应面积Sm,Si、So2.总传热速率方程式C出Q:Kx4tdS = KSAtm3.4.3总传热系数的计算1.K值的计算11b1Kdsa.ds。ΛdSmaidSi1bdso+1ds.1+S.为基准:a+aasm+a,dsiK。元一元%+只%+元S:为基准:K,-1=1dm+$+1dmSm为基准:Kma。dxaidi考虑到实际传热时间壁两侧还有污垢热阻,则上式变为:11+P0e+R.+1%+Rs。+#dmRsid,adiK."α。3.4.4传热平均温度差Atm的计算:恒温差传热4tm=T-t二.变温差传热其中4tm=44tm = 4ta+st:Tng2其他流动情况:4tm=Φ4tm,学生活动:通过例题学习,掌握对流传热的计算
4)流体流动型态:层流或湍流 5)传热面的形状、相对位置与尺寸:如圆管与平板、 垂直与水平、 6)流体的相态变化:有相变与无相变 3.3.4 对流传热分系数的准数关联式 努塞尔准数,表示导热热阻与对流热阻之比 普兰特准数,反映物性的影响。 格拉晓夫准数 Gr 是雷诺数的一种变形,表征自然对 流时的“雷诺数” 3.4 传热计算 3.4.1 热量衡算式及热负荷的计算 3.4.2 总传热速率方程 1. 传热面积 S=2πdL 平均直径 dm,或内径 di、外径 do 对应面积 Sm,Si、So 2. 总传热速率方程式 𝑄 = ∫ 𝐾𝑥𝛥𝑡𝑑𝑆 出 进 = 𝐾𝑆𝛥𝑡𝑚 3.4.3 总传热系数的计算 1. K 值的计算 1 𝐾𝑑𝑆 = 1 𝛼𝑜𝑑𝑆𝑜 + 𝑏 𝜆𝑑𝑆𝑚 + 1 𝛼𝑖𝑑𝑆𝑖 So为基准: 1 𝐾𝑜 = 1 𝛼𝑜 + 𝑏 𝜆 𝑑𝑆𝑜 𝑑𝑆𝑚 + 1 𝛼𝑖 𝑑𝑆𝑜 𝑑𝑆𝑖 Si为基准: 1 𝐾𝑖 = 1 𝛼𝑜 𝑑𝑖 𝑑𝑜 + 𝑏 𝜆 𝑑𝑖 𝑑𝑚 + 1 𝛼𝑖 Sm 为基准: 1 𝐾𝑚 = 1 𝛼𝑜 𝑑𝑚 𝑑𝑜 + 𝑏 𝜆 + 1 𝛼𝑖 𝑑𝑚 𝑑𝑖 考虑到实际传热时间壁两侧还有污垢热阻,则上式变为: 1 𝐾𝑜 = 1 𝛼𝑜 + 𝑅𝑠𝑜 + 𝑏 𝜆 𝑑𝑜 𝑑𝑚 + 𝑅𝑠𝑖 𝑑𝑜 𝑑𝑖 + 1 𝛼𝑖 𝑑𝑜 𝑑𝑖 3.4.4 传热平均温度差 tm 的计算 一.恒温差传热 𝛥𝑡𝑚 = 𝑇 − 𝑡 二.变温差传热 其中 𝛥𝑡𝑚 = 𝛥𝑡2−𝛥𝑡1 𝑙𝑛𝛥𝑡2 𝛥𝑡1 𝛥𝑡𝑚 = 𝛥𝑡2+𝛥𝑡1 2 其他流动情况:𝛥𝑡𝑚 = 𝜙𝛥𝑡𝑚,逆 学生活动: 通过例题学习,掌握对流传热 的计算