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工程传热传质学.上册_2版(王补宣)PPT模板

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传热学(全套课件666P) ppt课件

传热学(全套课件666P) ppt课件
1A 1 (T 1 4T 2 4) （ 1-9 ）
§1-3 传热过程和传热系数
一、传热过程 1 、概念
热量由壁面一侧的流体通过壁面传到 另一侧流体中去的过程称传热过程。
2 、传热过程的组成 传热过程一般包括串联着的三个环节组成， 即：
① 热流体 → 壁面高温侧； ② 壁面高温侧 → 壁面低温侧； ③ 壁面低温侧 → 冷流体。 若是稳态过程则通过串联环节的热流量相同。
二、对流
1 、基本概念
1) 对流：是指由于流体的宏观运动，从而使 流体各部分之间发生相对位移，冷热流体 相互掺混所引起的热量传递过程。 对流仅发生在流体中，对流的同时必伴随 有导热现象。
2) 对流换热：流体流过一个物体表面时的 热量传递过程，称为对流换热。
2 、对流换热的分类
1）根据对流换热时是否发生相变分：有
第一章
绪
论
§1-0 概 述
一、基本概念
❖ 1 、传热学 ❖ 传热学是研究热量传递规律的学科。 ❖ 1)物体内只要存在温差，就有热量从物
体的高温部分传向低温部分； ❖ 2)物物体。
2 、热量传递过程 根据物体温度与时间的关系，热量传递过程 可分为两类：
t f1 tw1
Ah 1
tw1 tw2 A /
t w 2 t f 2 Ah 2
（d） （e） （f）
三式相加，整理可得:
A(t f 1 t f 2 )
1 1
h1 h2
也可以表示成:
（1-10）
A(tkf1tf2)A k t （1-11）
式中， k称为传热系数，单位为
。
W/ m2K
⑤热辐射现象仍是微观粒子性态的一种宏 观表象。
⑥ 物体的辐射能力与其温度性质有关。这 是热辐射区别于导热，对流的基本特点。

第四章 传热化工原理课件(包含所有考点)

第四章 传热化工原理课件(包含所有考点)
r1 r0
t1
热传导热阻
令 dQ 0 dr0
对流传热热阻
t 2 tf
dQ 当r0 时， 0 dr0 故 Q 有极大值 dQ 当r0 时， 0 dr0 只有 r 时 ，增加保温层的厚度 0
才能使热损失减少
则 r0 ------临界半径 rc
15
4.2 热传导
假设：层与层之间接触良好，两个接触表面具有相 同的温度。
特点：通过每一层的 常数或q 常数 Q 推动力 热阻 三层平壁的热传导速率 方程式： Q qS t 2 t3 t3 t 4 t1 t 2 Q b1 λ1S b2 λ2 S b3 λ3 S t1 t 4
空气自 然对流 5~25 气体强 制对流 20~100 水自然 对流 20~1000 水强制对流 水蒸汽冷凝 有机蒸汽 冷凝 1000~15000 5000~15000 500~2000 水沸腾
2500~25000
24
4.3 对流传热概述
5、保温层的临界厚度
t1 t f 总推动力 Q ln r0 r1 1 总热阻 2L 2Lr0
Q
rc
r0
25
4.3 对流传热概述
6、对流传热机理
对流传热的温度分布情况图
26
4.3 对流传热概述
（一） 对流传热分析 1) 对流传热是借流体质点的移动和混合而完成的， 它和流体的流动状况密切相关。
2) 流体层流内层中的传热：流体流动过程中，由于 有层流内层的存在，在层流内层中流体是分层流动 的，相邻层间没有流体的宏观流动，因此在垂直于 流体流动方向上不存在热对流，该方向上的传热仅 为热传导，由于流体的导热系数较低，故该层的热 阻较大，即温度梯度较大。

传 热 学30页PPT

传 热 学30页PPT

水，M2 20oC
图0-1 传热学与热力学的区别
(2) 传热学以热力学第一定律和第二定律为基础，即 始终从高温热
源向低温热院传递，如果没有能量形式的转化，则 始终是守恒的
3 传热学应用实例
自然界与生产过程到处存在温差 传热很普遍
a 人体为恒温体。若房间里气体的温度在夏天和 冬天都保持20度，那么在冬天与夏天、人在房间里所 穿的衣服能否一样？为什么？ b 夏天人在同样温度（如：25度）的空气和水中的感 觉不一样。为什么？ c 北方寒冷地区，建筑房屋都是双层玻璃，以利于保 温。如何解释其道理？越厚越好？
tw2

t r

Φ

tw1
tw2


t R
A
R


A
r


导热热阻 单位导热热阻
t
dx
tw1
dt

Q
tw2
0
tw1
Q
A

x
tw2
图0-2 导热热阻的图示
例 题 1-1
例题 1-1 一块厚度δ =100 mm 的平板， 两侧表面分别维 持在 tw 130 oC ,0 tw 210 oC .0试求下列条件下的热流密度。
(2)物质的属性：可以在固体、液体、气体中发生 (3)导热的特点：a 必须有温差；b 物体直接接触；c
依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递 热量；d 在引力场下单纯的导热只发生在密实固体 中。
(4) 一维稳态导热及其导热热阻 如图0-2所示，稳态 q = const。
q

tw1


q — 热流密度 Wm2 h — 表面传热系数 W (m 2K)

四章节传热-PPT精选文档

四章节传热-PPT精选文档

Q0bdxAtt12dt
dx

Q b A(t1 t2)
平壁间的热传导公式
Q t1 t2 b

t R

推动力 阻力
RbA,导热热 ,C/W 阻
x
A
热流(密 热度 通 )q 量 Qt1t2 Ab

4-2-3 单层平壁的稳态热传导
二 多层平壁的稳态热传导 t1
t2 t3
r 1
1 r 1
2 r 2
3 r 3
Q
2l(t1t4)
1lnr2 1lnr3 1lnr4
1 r1 2 r2 3 r3
说明 Q1=Q2=Q3=Q4 Q=2πr1Lq1= 2πr2Lq2= 2πr3Lq3 r1q1=r2q2=r3q3 q1>q2 >q3
4-2-4 圆筒壁的稳态热传导
二 多层圆筒壁的热传导
λ3
b1=r2-r1， b2=r3-r2， b3=r4-r3
Q
t1t2t3 b1 b2 b3
t1t4 R 1R 2R 3
1A m 1 2A m 2 3A m 3
λ2 λ1
Q 1 2 l l1 ( t r n 1 2 t2 ) 2 1 l( t l1 r n 2 t2 ) Q 2 2 1 l( t l2 r n 3 t3 ) Q 3 2 1 l( t l3 r n 4 t4 )
Qt1
t2 b

Am(t1 t2)
r2 r1
Am
2l(t1 t2 ) ln r2 r1
Am

2l
r2 r1 ln r2
2rml
rm为圆筒的平均半径 r m

r2 r1 ln r2

传热学第一章 热量传递的基本方式ppt课件

传热学第一章 热量传递的基本方式ppt课件
爆破学、工厂、物业、商厦与地面建筑的灾害防治技术、通风 与空气调节 、安全管理学等专业知识，这些都与传热相关。
*
太原理工大学
8 / 51
主要体现在以下几个方面
Thermal
➢ 温度场的测算和换热量的计算； ➢ 环境变化对温度场的影响；
➢ 极限温度的控制：为使一些设备能安全经济地运 行，需要对热量传递过程中物体关键部位的温度进 行控制。
*
太原理工大学
24 / 51
（2）对流换热的分类
• 无相变：强制对流和自然对流换热
Thermal
• 有相变：沸腾、凝结、凝固、熔化等。
自然对流：由于流体冷热各部分的密度不同而引起流 体的流动。 如：暖气片表面附近受热空气的向上流动 强制对流：流体的流动是由于水泵、风机或其它压差 作用所造成的。 如油冷却器、空气预热器等。
两黑体表面间的辐射换热
*
太原理工大学
33 / 51
（6）总 结
Thermal
在实际问题中，这三种热量传递方式往往不是单独 出现的，这不仅表现在互相串联的几个环节中，而 且同一个环节也常常如此。例如: 一块高温钢板在厂 房中的冷却散热。
*
太原理工大学
28 / 51
（2）辐射换热的特点
Thermal
• 任何物体，只要温度高于0 K，就会不停地向周围空 间发出热辐射（热辐射是物体本身的属性，等温时为 动态平衡）；
• 可以在真空中传播，不需要中间介质，而且在真空中 辐射能的传递最有效；
• 不仅有能量的转移，而且还伴随有能量形式的转换；
Thermal
§1-1 传热学的研究对象及其在安全工程 技术中的应用
一、研究对象及内容
研究由温差引起的热量传递规律的科学，具体来讲主要有 热量传递的机理、规律、计算和测试方法，其内容包括：

化工原理 传热 完整ppt课件

化工原理 传热 完整ppt课件
─热导率或导热系数，W/(m·℃)或W/(m·K)。
精选
18
3、热导率
QAddxtAQdt
dx
(1) 为单位温度梯度下的热通量大小(物理意义)
物质的越大，导热性能越好
(2) 是分子微观运动的宏观表现
= f(结构,组成,密度,温度,压力）
(3) 各种物质的导热系数
金属固体 > 非金属固体 > 液体 > 气体
传热
精选
1
第一节 概述
一、传热过程在化工生产中的应用
加热或冷却 换热/能量回用 保温
强化传热过程 削弱传热过程
精选
2
能量回收：节能减排、资源回用！ 同时，是化工厂提高经济效益的一个重要措施！
余热资源被认为是继煤、石油、天然气和水力之后的又一常规能源。
例如：钢铁行业烟气余热回收对比
余热没有回收
热交换器进行余热回收
流 体
间壁
流体与壁面之间的热量传递以对流方式为主，并伴有
流体分子热运动引起的热传导，通常把这一传热过程
称为对流传热。
精选
12
精选
13
6、传热速率方程式
传热过程的推动力是两流体的温度差，因沿传热 管长度不同位置的温度差不同，通常在传热计算 时使用平均温度差，以 t m 表示。经验指出，在稳 态传热过程中，传热速率Q与传热面积A和两流体 的温度差 t m 成正比。即得传热速率方程式为：
QKAtm1/tKmA总总 传热 热阻 推动力
式中 K ── 总传热系数，W/(m2·℃)或W/(m2·K)； Q ── 传热速率，W或J/s；
A ── 总传热面积，m2；
tm ── 两流体的平均精选温差，℃或K。
14

化工原理第四章传热-PPT课件

化工原理第四章传热-PPT课件

L
根据傅立叶定律，对此薄圆筒层可写出传导的热量为
dt dt Q A 2 rL dr dr
边界条件 得：
r 2 r 1
r r 时 ， t t 1 1
t2 t 1
r r 时 ， t t 2 2
d r r l d t Q 2
2 l ( t t2) 2 l ( t t2) 1 1 Q r 1 r 2 2 l n l n r r 1 1
热对流(convection);
热辐射(radiation)。
1、热传导 气体 分子做不规则热运动时相互碰撞的结果
固体 导电体：自由电子在晶格间的运动
非导电体：通过晶格结构的振动实现
液体 机理复杂
特点：静止介质中的传热，没有物质的宏观位移
2、热对流
流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程称为热 对流。热对流仅发生在流体中。
的x轴方向变化，故等温面皆为垂 直于x轴的平行平面。
平壁侧面的温度t1及t2恒定。Fra biblioteko b
x
取dx的薄层，作热量衡算：
傅立叶定律： 边界条件为：
dt Q A dx
x 0 时 ， t t 1
得：
x b 时， t t 2

b
0
Q d x

t2
t1
A d t

t1 t2 Q A (t1 t2) 不随t而变 b b 式中 Q ── 热流量或传热速率，W或J/s； A
4.2 热传导
一、 傅立叶定律
1 温度场和温度梯度 温度场(temperature field)：某一瞬间空间中各点的温度
分布，称为温度场.
物体的温度分布是空间坐标和时间的函数，即

第4章传热-PPT精品

第4章传热-PPT精品

列管式换热器
2、间壁式换热和间壁式换热器
主要特点：冷热两种流体被一固体间壁所隔开， 在换热过程中，两种流体互不接触，热量由热流 体通过间壁传给冷流体。
设备：列管式换热器、套管式换热器。 适用范围：不许直接混合的两种流体间的热交换。
2、间壁式换热和间壁式换热器
冷、热流体通过间壁两侧的传热过程包括以下三个步骤： （1）热流体以对流方式将热量传递给管壁； （2）热量以热传导方式由管壁的一侧传递至另一侧； （3）传递至另一侧的热量又以对流方式传递给冷流体。
物质的导热系数主要与物质的种类和温度有关。
纯金属>合金>非金属建筑材料>液体>绝缘材料>气体
1、 固体的导热系数
金属：金属是最好的导热体。
纯金属：熔融状态时λ变小。
合金：随纯度↑—λ↑。
随T↑—λ↓ 。
非金属建筑材料和绝热材料 λ与温度、组成和结构的紧密程度有关。 随T↑—λ↑ ， 随密度↑—λ↑ ，存在最佳密度，使λ最小。
q Q A
六、传热速率方程式
传热过程的推动力：两流体的温度差，通常用平均温度差 Δtm进行计算，单位为K或℃。
经验指出，在稳态传热过程中，传热速率Q与传热面积A 和两流体的温度差Δtm成正比。即传热速率方程式为：
QKAtm

tm 1

推动力 热阻
KA
其中，比例系数K为总传热系数（overall heat transfer coefficient），单位为W/(m2.K)
2、多层平壁的热传导
在稳定传热时，通过串联平壁的导热速率
都是相等的。
Q(t1t2)(t2t3)(t3t4)
b1
b2
b3
1A

【建筑热工学课件】第二部分 1.传热基本原理

【建筑热工学课件】第二部分 1.传热基本原理

热辐射的本质与特点
•热辐射的本质决定了辐射传热有如下特点： 1)在辐射传热过程中伴随着能量形式的转化，即物体的内能首 先转化为电磁能向外界发射，当此电磁能落到另一物体上而被吸 收时，电磁能又转化为吸收物体的内能； 2)电磁波的传播不需要任何中间介质，也不需要冷、热物体的 直接接触。如太阳光。 3)凡是温度高于绝对零度的一切物体，不论它们的温度高低都 在不间断地向外辐射不同波长的电磁波。因此，辐射传热是物体 之间互相辐射的结果。当两个物体温度不同时，高温物体辐射给 低温物体的能量大于低温物体辐射给高温物体的能量，从而使高 温物体的能量传递给了低温物体。
T1 T2 q d
q——单位面积、单位时间的热流量(W／m2)； ——壁体材料的导热系数(W／(m · K))； d——壁体的厚度(m)。
•导热系数入值反映了壁体材料的导热能力，在数值上等于： 当材料层单位厚度内的温度差为1K时，在单位时间(h)内通 过1㎡表面积的热量(w)。
1.1.1 导热
辐射本领、辐射系数和黑度
由于物体在同一温度状态下不同波长的辐射能力并不相同，从而 形成各自特有的辐射光谱。
图1．2—9所表示的为同温度下不同物体的辐射光谱。图中1曲线表示黑体的辐射光谱。 对于黑体，我们已经知道它能吸收一切波长的外来辐射。由图中可以看出，它还能向 外发射一切波长的辐射能，且在同温度下其辐射本领最大，只是随着波长的变化，它 的单色辐射本领有所不同。值得注意的是“黑体”并不是指物体的颜色。（粗冰晶、 书写纸）
1.1.3 辐射
（2） 辐射能的吸收、反射和透射 当能量为I 0 的热辐射能投射到一物体的表面时，其中一部分 I a 被物体表面吸收，一部分 I 被物体表面反射，还有一部分I 可能 r 透过物体从另一侧传出去。

工程中的几个传热、传质专题幻灯片

工程中的几个传热、传质专题幻灯片

(9-33)
于是辐射与对流的综合换热系数为
1t1c1r
(9-34)
（3）AE边界----圆管入口段的对流换热为
N u 0 .0 2 1 4 (R e 0 .8 1 0 0 )P r0 .4 [1 (d l)2 3 ](T T w f)0 .4 5 (9-35)
圆管内AE边的辐射与对流综合换热系数为
显然该方程组可用数值方法进行求解。
2t 2c 2r
(9-36)
（4）CD边界----此处为沸腾换热面，并且属于大容器沸
腾，在p=0.2×105 ~98×105Pa饱和蒸汽压力下，水的
沸腾换热系数为
45.8P 0.5(T T)2.33
3
wf
(9-37)
（5）DE边界----可当作绝热边界处理，即
T z
0,Q0
(9-38)
因此，主方程式（9-30）连同边界条件（9-31）~ （9-38）便构成了管板温度场问题的完整方程组。
• 泄漏造成的火灾包括：闪燃火灾、油池火灾、火球、 射流火灾等
• 描述火灾完整模型包括以下参数： 火焰形状及尺寸 热释放速率 热辐射 火焰温度 火焰发射率 表面发射功率 形状因子
图9-2 火球的发展过程
1.1.3 火灾模拟计算的简介
图9-3 火球热辐射的计算框图
图9-4 射流火灾热辐射的计算框图
1.3 余热锅炉及其关键部件的传热计算
1.3.1 余热锅炉热力计算的大致步骤
（1）物性计算----根据热气体的组成和参数（温度、 压力），进行与混合气体有关的物性（例如粘度、 重度 、热导率、比热容 、焓等）计算。 （2）换热量计算----根据热气体的进出口条件，由热 平衡方程求出换热量，然后再确定余热锅炉的水蒸 气蒸发量。 （3）选型----根据热气体和蒸气的温度、压力以及热 气体的物理、化学性质，选择余热锅炉的形式、结 构与材料。 （4）传热面积的计算 （5）校核传热危险区域

工程传热传质学.上册_2版(王补宣)PPT模板

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§1-6稳定传 热与电路模
拟分析法
§1-4对流换 热和放热系
数
§1-5热辐射 的基本定律 和辐射换热
§1-1传热传 质学的研究 对象和方法
§1-2传热的 基本方式
§1-3导热的 基本定律和
导热系数
第1章导论
§1-7传质与质扩 散系数 §1-8单位制 参考文献
第2章导热理论及其 在一维稳定导热解析 中的应用
§3-5数 值解法
拟热源和
04
映象法
§3-4罔解法
第3章二维和三维 稳定导热
§3-7导热形状因子 参考文献
第4章不稳定导 热
第4章不稳定导热
§4-1内部热阻可被 忽略时的不稳定导
热
§4-3半无限大物 体的不稳定导热
§4-5周期性的受 热或冷却
A
C
E
§4-2大平板的不
§4-4不稳定导热
§4-6不稳定导热
辐射
03
§5-3气体 热辐射性质
06
参考文献
第6章辐射传热
第6章辐射传热
§6-1由透明介质隔开 的固体之间的辐射换热
§6-3辐射传热的网络 模拟法
§6-5正反射表面之间 的辐射换热
§6-2角系数
§6-4遮热板
§6-6通过吸收和透射 性介质的辐射换热
第6章辐射传热
§6-7辐射放热系数和辐射导热系 数 §6-8平衡温度 §6-9辐射能的传递方程 参考文献
工程传热传质学.上册|2版
(
王
补
宣
)
演讲人
2 0 2 X - 11 - 11
封面
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工程传热传质学 (上册)(第二版)
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稳定导热
罔表
的数值解法
B
D
F
第4章不稳定导热
§4-7不稳定导热的罔解 法 §4-8不稳定导热的热源 解法 §4-9移动热源的动坐标 转换法 参考文献
第5章热辐射性 质
第5章热辐射性质
01
§5-1热辐 射的物理基
础
04
§5-4火焰 辐射
02
§5-2固体 和液体的热
辐射性质
05
§5-5自然 环境中的热
工程传热传质学.上册|2版
(
王
补
宣
)
演讲人
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封面
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工程传热传质学 (上册)(第二版)
工程传热传质学(上册)(第二 版)
内容简介
内容简介
第二版前言
第二版前言
第一版(上册) 前言
第一版(上册)前 言
第1章导论
第1章导论
单击此处添加标题
单击此处添加文本具体内容， 简明扼要的阐述您的观点。根 据需要可酌情增减文字，以便 观者准确的理解您传达的思想。
第2章导热理论及其在一维稳定导热解析中的应用
单击此处添加标题
单击此处添加文本具体内容， 简明扼要的阐述您的观点。根 据需要可酌情增减文字，以便 观者准确的理解您传达的思想。
§2-6有内热 源的一维稳
定导热
§2-4圆柱坐 标的一维稳
定导热
§2-5球坐标 的一维稳定
导热
§2-1导热微 分方程
§2-2导热过 程的单值性
条件
§2-3直角坐 标的一维稳
定导热
第2章导热理论及其在一维稳定导热解析中的应用
§2-7枢轴的稳定导热 §2-8肋壁的稳定导热 §2-9接触热阻 参考文献
第3章二维和三 维稳定导热
第3章二维和 三维稳定导热
§3-1分析方 法概述
§3-6模拟
01
§3-2解析
法
06
法
02
05
03 § 3 - 3 虚
第7章对流传热 原理
第7章对流传热原理
§7-1对流换热的 物理基础
§7-3不可压流体沿 平板边界层层流放
热的精确解法
§7-5揣流时热量传 递与动量传递的比
拟
A
C
E
§7-2流体运动的 基本方程
§7-4边界层近似 分析解法
§7-6不可压流体沿 平板边界层揣流时
的放热
B
D
F
第7章对流传热原 理
§7-7揣流传热理论的进展 §7-8量纲分析和相似原理 参考文献
辐射
03
§5-3气体 热辐射性质
06
参考文献
第6章辐射传热
第6章辐射传热
§6-1由透明介质隔开 的固体之间的辐射换热
§6-3辐射传热的网络 模拟法
§6-5正反射表面之间 的辐射换热
§6-2角系数
§6-4遮热板
§6-6通过吸收和透射 性介质的辐射换热
第6章辐射传热
§6-7辐射放热系数和辐射导热系 数 §6-8平衡温度 §6-9辐射能的传递方程 参考文献
§1-6稳定传 热与电路模
拟分析法
§1-4对流换 热和放热系
数
§1-5热辐射 的基本定律 和辐射换热
§1-1传热传 质学的研究 对象和方法
§1-2传热的 基本方式
§1-3导热的 基本定律和
导热系数
第1章导论
§1-7传质与质扩 散系数 §1-8单位制 参考文献
第2章导热理论及其 在一维稳定导热解析 中的应用
索引
索引封底封底 Nhomakorabea2020
感谢聆听
§3-5数 值解法
拟热源和
04
映象法
§3-4罔解法
第3章二维和三维 稳定导热
§3-7导热形状因子 参考文献
第4章不稳定导 热
第4章不稳定导热
§4-1内部热阻可被 忽略时的不稳定导
热
§4-3半无限大物 体的不稳定导热
§4-5周期性的受 热或冷却
A
C
E
§4-2大平板的不
§4-4不稳定导热
§4-6不稳定导热