传热学基础暖通人必备知识

作者:波音正网 | 2020-08-14 20:38

  物质各部分直接接触时,依靠物质的分子、原子和自由电子等微观粒子热运动而引起的热能传递现象,称为导热或热传导。

  导热的一个重要参数是热导率γ,单位为w/(m.k)。它表征了物体中单位温度梯度在单位时间内通过单位面积的热量,反映了物体导热能力的大小。在工程界,习惯上把热导率称为导热系数。

  设厚度为δ的无限大平壁(指平壁的长度与宽度远大于其厚度),如图1.3-1所示。

  平壁两侧分别为固定温度tw1和tw2,导热面积为A,则单位时间内通过平壁的热量Q(w)为:

  ------n层平壁单位面积的总热阻(与串联电阻叠加原理相问),m·k/w。

  图1.3-2所示为一长度等于l(m)的圆管,其内外直径分别为d1和d2(半径分别为r1和r2),且l>>d2,热导率γ=const,内外壁面温度各为tw1和tw2,且tw1>tw2.通过该管壁的热流量Q(w)为:

  多层圆管壁的导热计算,也可以利用串联电阻叠加的原理,直接求出没1m管长n层圆管壁的长度流量q1(w/m):

  当流体与固体壁面接触,并存在温差时差时所发生的的热传递过程,称为对流换热。对流换热量Q(w),右按下列公式计算:

  (1)流体的流动状态:对流换热的规律,随不同流态------受迫流动或自由流动而改变;

  (4)流体的物理性质:如热导率λ、密度ρ、热扩散率α(α=λ/cp·ρ)、动力粘度μ、运动粘度v(v=μ/ρ)、比热容cp、体积膨胀系数β等;

  (5)换热表面的集合尺寸、形状和位置等;如定型尺寸d、管的换热区间长度l、固体表面的相对粗糙度△。

  相似准则 一句相似理论的分析,可将众多变量组合成若干无因此数群,这种数群称为相似准则,如表1.3-1所示。

  (1)根据对流换热的具体条件,选取合适的准则方程式(要求所选准则方程式的应用范围与换热现象的范围相一致)。

  (2)根据准则方程式所要求的的定性稳定,查出有关准则的物理量。如λ、cp、ρ、β、μ、ν等的数值。

  (3)将定型尺寸及有关物理量等带入相应准则,由所选定的准则方程式求Nμ。

  工质在饱和温度下由气态变为液态的过程,称为凝结或冷凝。工质在凝结过程中放出热量,称为凝结潜热;凝结有下列两种现象;

  摸状凝结 当凝结液能很好地润湿壁面时,则形成完整的向下流动的水膜,这种现象称为膜状凝结。

  珠状凝结 当凝结液不能很好地润湿壁面时,则会聚成一个个液珠,这种现场称为珠状凝结。


波音正网