简述强化传热的方法
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简述强化传热的方法强化传热是指通过增加传热界面的温度差或增大传热界面的传热面积,来加强传热过程的方法。
在工程实践中,我们常常需要通过强化传热来提高传热效率,以满足各种工艺和设备的要求。
强化传热的方法有很多种,下面将对其中几种常见的方法进行简述。
第一种方法是增大传热界面的温度差。
温度差是传热的驱动力,增大温度差可以提高传热速率。
例如,在换热器中,可以通过调整流体的进出口温度差或者调整流体的流量来实现温度差的增大。
此外,还可以采用多级传热的方式,将传热过程分成几个阶段,每个阶段的温度差都比较小,但是总的温度差较大,从而提高传热效率。
第二种方法是增大传热界面的传热面积。
传热面积是传热的主要因素之一,增大传热面积可以增大传热的表面积,从而提高传热速率。
在实际应用中,可以采用多管道或者多层板的结构来增大传热面积。
此外,还可以使用一些传热增强器件,如鳍片、螺旋肋等,来增大传热表面积,并增加传热界面的湍流运动,从而提高传热效率。
第三种方法是改变传热介质的性质。
传热介质的性质对传热过程有着重要影响。
例如,可以通过增加传热介质的流动速度来增强传热效果。
在管道中,可以通过增大流速或者改变流动方式(如采用层流或者湍流)来增加传热速率。
此外,还可以使用一些传热增强剂,如颗粒、纤维等,来改变传热介质的性质,增强传热效果。
第四种方法是利用辅助传热设备。
在一些特殊的传热过程中,可以通过使用辅助传热设备来实现传热的强化。
例如,在换热器中,可以采用传热表面上的振动装置或者超声波装置来增强传热效果。
此外,还可以采用电磁场、微波等辅助传热技术,来改变传热界面的物理特性,从而提高传热效率。
强化传热是通过增加传热界面的温度差或增大传热界面的传热面积,来加强传热过程的方法。
在工程实践中,我们可以通过增大温度差、增大传热面积、改变传热介质的性质或者使用辅助传热设备等方法来实现传热的强化。
通过合理选择和组合这些方法,可以提高传热效率,满足各种工艺和设备的要求。
1.悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是什么?答案要点:在滤饼中形成骨架,使滤渣疏松,孔隙率加大,滤液得以畅流。
2.简述热流体将热量通过壁面传给冷流体的过程。
答案要点:热流体以对流传热的方式将热量传给壁面、壁面间的热传导、冷流体以对流传热的方式获得热量。
3.什么是离心分离因数,如何提高离心机的分离效率?答案要点:离心分离因数是指物料在离心力场中所受的离心力与重力之比。
为了提高离心机的分离效率,通常使离心机的转速增高,而将它的直径适当减少。
4.强化传热的途径有哪些?答案要点:由传热基本方程式为Q = KAΔt m可知,强化传热的途径有:(1)增加传热面积A(即增加单位体积的传热面积而不是增大换热器体积);(2)增加温度差Δtm;(采用逆流流动);(3)增加传热系数K(增加流体的湍流流动,防止垢层热阻的形成及及时地消除垢层热阻)5.试比较深层过滤和表面过滤的特点和差异。
表面过滤发生在过滤介质的表面,待过滤流体中的固体颗粒被过滤介质截留,并在其表面逐渐累积成滤饼,滤饼亦起过滤作用。
表面过滤通常发生在过滤流体中颗粒物浓度较高或过滤速度较慢、滤饼容易形成的情况下。
深层过滤通常发生在以固体颗粒为过滤介质的过滤操作中,过滤时,颗粒物进入过滤介质层,在拦截、惯性碰撞、扩散沉淀等作用下颗粒物附着在介质表面而与流体分开。
深沉过滤一般适用于过滤流体中颗粒物浓度较低的场合。
一.流体中组分A 的含量为,0A c ,与平壁面接触,壁面上组分A 的含量为,A i c ,且,0A c >,A i c 。
试绘制当流体分别为静止、沿壁面层流流动和湍流流动时,组分A 在壁面法向上的浓度分布示意图。
(6分)a.静止时b.层流流动c.湍流流动a.静止时b.层流流动c.湍流流动二.设冬天室内的温度为1T ,室外温度为2T ,1T >2T 。
在两温度保持不变的情况下,试绘制下列三种情况下从室内空气到室外大气温度分布示意图。
(6分)(1)室外平静无风,不考虑辐射传热;(2)室外冷空气以一定流速流过砖墙表面;(3)除了室外刮风外,还考虑砖墙与四周环境的辐射传热。
强化或削弱传热的方法嘿,咱今儿个就来聊聊强化或削弱传热的那些事儿!你说这传热啊,就跟咱过日子似的,有时候得加把火,让它热乎起来,有时候又得降降温,别热过头啦。
先说说强化传热吧。
你想想,大冬天的,咱想让屋里快点暖和起来,那是不是就得想办法让热量快点传递呀。
就好比给传热开了个快车道,让它能呼呼地跑起来。
那怎么开这个快车道呢?一种办法就是增加传热面积。
就跟咱家里摆东西似的,地方越大,能放的东西不就越多嘛。
传热面积大了,热量传递的地方就多了,自然就强化啦。
还有啊,提高传热温差也是个招儿。
这就好比一个大力士,力气越大,能干的活儿不就越多嘛。
温差大了,传热的动力就足了呀,那热量传递起来不就更带劲了。
再来说说削弱传热。
夏天的时候,咱都不喜欢屋里太热吧,这时候就得想办法让传热慢点。
比如说用隔热材料,就像给屋子穿上了一件厚厚的棉袄,热量不容易进来啦。
还有像减小传热面积,这就好比把路变窄了,热量能走的道少了,传递不就弱了嘛。
你说这传热是不是挺有意思的。
咱生活里好多东西都跟它有关系呢。
你看那保温杯,不就是为了削弱传热,让水保温时间长点嘛。
还有那暖气片子,不就是为了强化传热,让屋子快快暖和嘛。
咱平时用的各种电器,里面的散热设计也是为了强化传热呀,不然电器过热不就容易坏了嘛。
这就好像人跑累了要歇会儿,机器热了也得散散热呀。
再想想,冬天咱穿厚衣服保暖,不也是为了削弱传热,让自己身体的热量不那么容易散失嘛。
这不就是传热在咱生活中的体现嘛。
总之啊,强化或削弱传热这事儿,跟咱的生活息息相关。
咱得好好了解它,才能让生活更舒适,更美好呀!你说是不是这个理儿呢?。
传热的强化途径简述换热器广泛运用在化工,制药,冶金,能源,石油,动力等工业领域在生产中占有重要的地位,在一般的化工工业建设中,换热器建设投资金额往往可以占到总工业建设投资的10%~20%,目前在化工领域我国的能源利用率与发达国家仍有较大的差距,这与目前我国发展的绿色化工方向有所不符,因此如何强化传热便成为化工生产实践中必须要骄傲考虑的大问题。
以下我将从换热器原理出发,分析影响换热器换热效率的较大因素,并通过查询文献对这些问题给出较为可行的意见,同时对未来可能发展做出展望。
一、影响换热的主要因素目前化工生产中的换热器多为间壁式换热器,通常而言,间壁式换热器冷、热流体的传热进程主要含有三个阶段,一,基于对流方式使热量向管壁进行传递;二,通过热传导方式,让热量从管壁一侧向另一侧完成传递;三,传递到另一侧位置的热量又通过对流方式向冷流体实现传递。
间壁换热器换热的三个步骤里,热传导存在于管壁内部其热阻相对较小,进而不会对传热造成较大影响。
总结可得,在换热器的传热过程中对与换热影响较大的为对流传热。
影响对流传热速率因素包括多个方面,一,流体本身性质,由于流体的粘度,导热系数,热容,密度等都不相同,故不同流体流经同样的换热器其导热速率也不尽相同。
二,流动形式,流体在换热管路中的流动大致可以被分为两种形式,层流与湍流,层流形态中起导热作用的中介主要为流体分子,而湍流中起导热作用的主要中介为流体质点与流体微团,由于质点与微团热运动剧烈程度要比流体分子高许多,因此湍流时流体的热阻要比层流时的热阻小得多。
三,流体种类与相变,若流体传热过程中发生相变化其传热机理将发生变化,这也将体现在流体的传热系数的差异上。
四,传热面位置、形状及大小,包括板,管,翅片以及环隙等在内的传热面的形状、管径与管长等都为影响传热速率因素。
传热面布置与方位等均会使对流传热系数备受直接影响。
五,流体流动成因,流体流动可被分为强制对流和自然对流,在化工生产中一般采用泵等做功设备使流在换热器内发生体强制对流,强制对流传热系数比自然对流要高得多。
强化传热的途径
题目
强化传热的途径有哪些?
答案解析
1增加传热面积。
一是单纯增加传热面积,加大设备尺寸,这样浪费金属材料,增加设备投资;二是使用螺纹管等代替光滑管或在圆管上加翅片,增大传热面积。
2增加传热温差。
温度差是传热过程的推动力,所以如果其它条件不变,则温差愈大传热效率愈大,故可在生产上用提高热流体的温度或降低冷流体的温度,以增加温度差的办法,来强化传热。
3增大传热系数K。
增大流速,增大湍流程度,例:换热器单程改为多程,安装折流板,这样都可以增加传热系数,换热器要防止结垢,要经常除垢。
强化沸腾传热的原则和方法
沸腾传热是一种重要的热传导过程,其中包括液态变为气态的蒸发过程。
如何
有效地强化沸腾传热,在温度调节和热交换系统等四处都得到了广泛的应用。
目前,常用的方法有提高沸点,增加吸热表面积,用增压方法改善沸腾传热效果,制作陶瓷蒸发板,利用气泡的参与机理以及利用表面引发物质的效应来强化沸腾传热的技术和方法。
提高沸点是提升沸腾传热效率的基本方法,通常可以通过添加合适的溶剂来实
现这一目标,例如添加硼酸或硫酸可以提高水沸点,使沸腾传热效率有所提高。
另外,增加吸热表面积也是一种有效的提高传热效果的方法。
可以采用多维或双侧的撞击设计,增加传热表面的撞击区域,从而提高传热效率。
另外,增压的方法也可以改善沸腾传热的效果,通过把蒸发的物体的压力提高,可以有效提升沸腾传热的传热系数。
此外,增加表面引发物质可以改善沸腾传热,因为这种物质可以形成蒸汽气泡和液体表面之间的另类接触界面,从而改善沸腾传热。
同时,采用特殊膜结构的蒸发板,可以增大蒸发表面积,增强气泡现象,从而提高沸腾传热效率。
总之,强化沸腾传热的原则和方法有提高沸点,增加吸热表面积,用增压的方
法以及制作陶瓷蒸发板,利用气泡的参与机理以及利用表面引发物质的效应。
同时,可以利用多维或双侧的撞击设计,增加传热表面的撞击区域,提高沸腾传热的效率。
总之,如果综合运用上述原则和方法,将能有效地强化沸腾传热。
换热器的强化传热所谓换热器传热强化或增强传热是指通过对影响传热的各种因素的分析与计算,采取某些技术措施以提高换热设备的传热量或者在满足原有传热量条件下,使它的体积缩小。
换热器传热强化通常使用的手段包括三类:扩展传热面积(F );加大传热温差;提高传热系数(K )。
1 换热器强化传热的方式1.1 扩展传热面积F扩展传热面积是增加传热效果使用最多、最简单的一种方法。
在扩展换热器传热面积的过程中,如果简单的通过单一地扩大设备体积来增加传热面积或增加设备台数来增强传热量,不光需要增加设备投资,设备占地面积大、同时,对传热效果的增强作用也不明显,这种方法现在已经淘汰。
现在使用最多的是通过合理地提高设备单位体积的传热面积来达到增强传热效果的目的,如在换热器上大量使用单位体积传热面积比较大的翅片管、波纹管、板翅传热面等材料,通过这些材料的使用,单台设备的单位体积的传热面积会明显提高,充分达到换热设备高效、紧凑的目的。
1.2 加大传热温差Δt加大换热器传热温差Δt是加强换热器换热效果常用的措施之一。
在换热器使用过程中,提高辐射采暖板管内蒸汽的压力,提高热水采暖的热水温度,冷凝器冷却水用温度较低的深井水代替自来水,空气冷却器中降低冷却水的温度等,都可以直接增加换热器传热温差Δt。
但是,增加换热器传热温差Δt是有一定限度的,我们不能把它作为增强换热器传热效果最主要的手段,使用过程中我们应该考虑到实际工艺或设备条件上是否允许。
例如,我们在提高辐射采暖板的蒸汽温度过程中,不能超过辐射采暖允许的辐射强度,辐射采暖板蒸汽温度的增加实际上是一种受限制的增加,依靠增加换热器传热温差Δt只能有限度的提高换热器换热效果;同时,我们应该认识到,传热温差的增大将使整个热力系统的不可逆性增加,降低了热力系统的可用性。
所以,不能一味追求传热温差的增加,而应兼顾整个热力系统的能量合理使用。
1.3 增强传热系数(K)增强换热器传热效果最积极的措施就是设法提高设备的传热系数(K)。
稳定流动热力体系;多效蒸发;传质;傅立叶定律;气缚;扬程;深床过滤;结晶;气蚀;流体边界层简述干燥过程的三个阶段及相应的特点。
简述水蒸气蒸馏的原理。
简述实际沉降过程中,除了理论因素以外影响沉降速度的因素。
简要说明生产中如何选择泵。
简述强化传热的方法。
为什么多效蒸发并不是效数越多越好?综合所学知识,你认为提高过滤效率可以从哪几方面入手。
简述食品工业中蒸发操作的目的。
简述强化传热的方法。
简述气溶胶分离常用的方法有哪些。
食盐晶体中混入了泥沙,可以采用哪些单元操作(至少列举4个)以重新得到纯净的食盐晶体,写出单元操作的名称并说明每个单元操作是为了达到什么目的。
试用Stokes公式分析影响浑浊果汁稳定性的因素,并说明生产上可以采取什么措施保持这类果汁的稳定。
分别列举一种气-固分离、液-液分离的单元操作,分析说明所列举每一种单元操作的分离原理、采用的设备,并相应列举一个生产中的实例。
混浊果汁在存贮过程中,可能由于稳定性不好,发生果肉颗粒沉淀造成产品分层,从而影响产品的感官质量。
试根据Stokes公式提出改善混浊果汁产品稳定性的方法。
某高压蒸汽杀菌锅,在沿海地区将压力表调试正常后运往高海拔地区使用。
工作时发现,当压力表指示值等于原调试压力时,杀菌温度无法达到原来调试时的温度。
试分析原因并提出解决措施。
1.冷库壁由两层组成:外层为红砖,厚250mm,导热系数为0.7 w/m.k,内层为软木,厚200mm,导热系数为0.07 w/m.k。
红砖和软木层外表面温度分别为25℃和-2℃。
试计算通过冷库壁的热流密度及两层接触面处的温度。
2.用虹吸管从高位糖液贮槽向下方的配料槽供料,高位糖液贮槽及配料槽均通大气。
今要求糖液在管内流速1.5m/s,糖液在管内流动的能量损失为20J/Kg(包括进出口损失)。
试求高位槽液面比虹吸管出口高出多少米?(g=9.81m/s2)3. Φ38×2.5mm的汽管,表面依次覆盖有厚50mm和10mm的两层保温层。
关于简析强化传热技术及一些典型的应用由于生产和科学技术发展需要强化传热从80年代起就引起了广泛的重视和发展。
表现在设计和制造各类高性能热设备,航空,航天及核聚变等尖端技术,计算机里密集布置电子元件的有效冷却。
正是上述原因促使人们对强化传热进行及为广泛的研究和探讨,从80年代到现在近20多的时间里,世界各国的科学领域里,有关强化传热研究报告举不胜数。
一、强化传热技术的分类(一)导热过程的强化导热是热量传递的三种基本方式之一,它同样也存在着强化问题。
导热是依靠物体中的质量(分子,原子,或自由电子)运动来传递能量。
固体内部不同温度层之间的传热就是一种典型的导热过程,但固体之间接触存在着接触热阻,降低了能量的传递,在高热流场合下,为了尽快导出热量必须设法降低接触热阻,一般可采用以下方法:1、提高接触面之间光洁度或增加物体间的接触压力以增加接触面积2、在接触面之间填充导热系数较高的气体(如氦气)3、在接触面上用电化学方法添加软金属涂层或加软技术垫片(二)辐射换热的强化辐射换热普遍存在于自然界和许多生产过程中,只要物体温度高于绝对零度,它就能依靠电磁波向外发射能量,所以物体之间总是存在着辐射换热,在物之间温度差别不是很大的情况下,辐射换热可以忽略,但在高温设备中辐射却是换热的主要方式。
而影响辐射换热的因素主要有:表面粗糙度,固体微粒,材料。
(三)对流换热强化对流强化传热与流体的物理特性,流动状态,流道几何形状,有无相变发生以及传热壁面的表面状况等许多因素有关。
其中对流换热的有源强化又可分为:利用机械搅动加强流体与壁面间的传热,流体脉动和传热面震动时的对流换热,电磁场作用下的对流换热,经过多孔壁有质量透过时的壁面换热。
而对流换热的无源换热又可分为:管内插入物对传热的增强,涡旋流动的强化传热,添加物对流换热,流化床与埋管间的传热,射流冲击。
二、强化传热的途径在热设备中应用强化传热技术的目的一般有:(1)增加输热量;(2)减少换热面积和缩小设备体积;(3)降低载热剂输送功率的消耗;(4)降低高温部件的温度。
沸腾传热强化技术及方法
1沸腾传热强化技术
沸腾传热强化技术是一项用于提高传热效率的技术,它的工作原理是利用沸腾运动来加速传热。
沸腾是液体中气体粒子的游动,其中气态微粒子随机移动,就像水里漂浮的木屑。
然后,蒸汽颗粒将被冲入液体中,催生更多的新空气微粒,形成一个正负电荷的吸引力。
随着电荷的积聚,蒸汽颗粒将穿过液体分子的空隙,加快传热速度。
2传热强化技术的应用
沸腾传热强化技术主要应用于供暖和空调设备,以降低能耗改善系统性能。
目前,沸腾传热强化被广泛应用于空调系统、供暖系统、减温系统和恒温器等装置,以提高设备的传热效率。
3沸腾传热强化技术方法
沸腾传热强化技术方法主要有两种:自然沸腾传热和机械沸腾传热。
自然沸腾传热方法是利用液体的自然沸腾运动,借助蒸汽的气态变化,来加速传热;而机械沸腾传热方法是通过直接作用于液体上的机械电能,借助外加的振动源,来生成蒸汽,加速传热。
通过上述方法,沸腾传热强化技术可有效提高传热效率,为绿色供热、空调技术及能源综合利用技术的发展提供了有效可行的解决方案。
强化传热的方法1. 引言强化传热是指通过各种方法和技术提高传热效率和传热速率的过程。
在工程和科学领域中,传热是一个重要的研究方向,它涉及到能源利用效率的提高、设备性能的优化以及节能减排等方面。
本文将探讨几种常见的强化传热方法,包括换热器设计、传热表面改性、流动增强和相变传热等。
2. 换热器设计换热器是一种常用的传热设备,用于实现两种介质之间的热量传递。
通过优化换热器的设计,可以提高传热效率,减少能量损失。
以下是几种常见的换热器设计方法:2.1. 管束换热器管束换热器是一种常见的换热器类型,它由一组平行排列的管束组成。
为了增加传热面积,可以采用多层管束设计。
此外,可以通过增加管束的弯曲程度或采用螺旋形管束来增加流体的流动路径,从而增强传热效果。
2.2. 多层板式换热器多层板式换热器是一种紧凑型的换热器,具有较大的传热面积和较小的体积。
通过增加板间距和采用交错排列的板式结构,可以增强传热效果。
此外,还可以在板间设置流体分配器和流动阻力器,以优化流体的分布和流动状态,提高传热效率。
2.3. 螺旋换热器螺旋换热器是一种紧凑型的换热器,具有较高的传热效率和较小的压力损失。
螺旋换热器采用螺旋形的流道设计,可以增加流体的流动路径,增强传热效果。
此外,还可以通过调整螺旋角度和螺旋半径来改变流体的流动状态,进一步提高传热效率。
3. 传热表面改性传热表面的改性是一种常见的强化传热方法,通过改变传热表面的形态和性质,可以增加传热系数,提高传热效率。
以下是几种常见的传热表面改性方法:3.1. 翅片增强翅片增强是一种常用的传热表面改性方法,通过在传热表面上安装翅片,可以增加传热表面积,提高传热效率。
翅片的形状和尺寸可以根据具体需求进行设计,常见的翅片形式包括直翅片、弯曲翅片和扭曲翅片等。
3.2. 微细结构表面微细结构表面是一种通过在传热表面上制造微小的凹凸结构来增强传热效果的方法。
这些微细结构可以增加传热表面积,提高传热系数。
说明强化传热的途径强化传热是指在物体内部或物体之间传递热量的过程中,通过各种方式增加传热效率的方法。
在工程领域和日常生活中,强化传热的途径有很多,下面将从不同的角度进行阐述。
一、改善传热界面传热界面是热量传递的关键,改善传热界面的状况可以有效提高传热效率。
首先,保持传热界面的干净整洁,避免污垢、氧化物等物质的存在,以减少传热阻力。
其次,增加传热界面的接触面积,可以通过增加物体之间的接触面积或增加传热介质的表面积来实现。
例如,在换热器中采用鳍片或增加管道的螺旋纹等方式,都可以有效地增加传热界面的面积,提高传热效率。
二、增加传热介质的流动性流体的流动可以有效地增强传热效果。
当流体在物体表面流动时,会带走表面的热量,从而加快热量传递的速度。
因此,在工程中常常采用强制对流的方式来增加传热效率。
例如,在散热器中通过风扇的吹拂使空气流动,或者在换热器中通过泵等设备将流体强行输送,都可以加速热量的传递。
三、提高传热介质的导热性能传热介质的导热性能决定了热量传递的速度和效率。
一般来说,导热性能较好的物质具有较高的热导率和热传导系数。
因此,在工程中常常使用导热性能较好的材料来增强传热效率。
例如,在电子产品中使用铜或铝作为散热器材料,因为它们具有较高的热导率,可以快速将热量传递到周围环境中。
四、利用相变过程相变过程是一种非常有效的传热方式。
当物质发生相变时,会释放或吸收大量的潜热,从而实现热量传递。
利用相变过程可以实现高效的传热。
例如,在蒸发器中,液体吸收热量变为蒸气的过程中会释放大量的潜热,从而实现热量的传递。
利用这种原理,可以设计出高效的换热器和蒸发器,提高传热效率。
五、利用辐射传热辐射传热是指通过电磁辐射的方式传递热量。
较高温度物体会向周围发射红外辐射,辐射能够穿过真空和空气,直接照射到其他物体上,使其温度升高。
利用辐射传热可以实现非接触式的热量传递,适用于高温环境和特殊情况下的传热需求。
例如,在太阳能集热器中,利用反射器和吸热体的结构,可以将太阳辐射能够高效地转化为热能。
简述强化传热的方法
强化传热是指通过一系列的方法和技术,提高传热效率,使热量能够更快速地传递到目标物体上。
在工业生产和科学研究中,强化传热技术被广泛应用,可以提高生产效率,降低能源消耗,提高产品质量等。
下面我们来简述几种常见的强化传热方法:
1. 换热器:换热器是一种常见的强化传热设备,它通过将热量从一个流体传递到另一个流体,实现热量的转移。
换热器的传热效率高,可以在不同的工业领域中广泛应用。
2. 换热管:换热管是一种常见的强化传热设备,它通过将热量从一个流体传递到另一个流体,实现热量的转移。
换热管的传热效率高,可以在不同的工业领域中广泛应用。
3. 换热介质:换热介质是一种常见的强化传热方法,它通过将热量从一个介质传递到另一个介质,实现热量的转移。
换热介质的传热效率高,可以在不同的工业领域中广泛应用。
4. 换热表面:换热表面是一种常见的强化传热方法,它通过增加换热表面积,提高传热效率。
换热表面的传热效率高,可以在不同的工业领域中广泛应用。
5. 换热流体:换热流体是一种常见的强化传热方法,它通过改变流
体的流动状态,提高传热效率。
换热流体的传热效率高,可以在不同的工业领域中广泛应用。
强化传热是一种非常重要的技术,可以提高生产效率,降低能源消耗,提高产品质量等。
在未来的发展中,我们需要不断探索新的强化传热方法,为工业生产和科学研究提供更好的支持。