第3章 对流传热
3.4.2 管槽内湍流强制对流传热关联式
1、常规流体（Pr>0.6的流体）
1) Dittus-Boelter公式
对于管道内强制对流传热，最常用也最普遍的关联式为：
对n的取值:
0.3 冷却流体
n=
0.4 加热流体
该公式称为Dittus-Boelter公式，适用于流体与壁面温度具有中等温差的场合，对于气体不超过50℃，对于水不超过20～30℃，油不超过10℃，雷诺数Ref=104 ～1.2×105，普朗特Prf=0.7～120，l/de≥60，
f表示是以流体平均温度tf为定性温度，管内径de为特征长度，l为管长，其中de称为当量直径：
Ac为管槽通道的横截面积，m2；
p为管槽通道内壁面与流体接触的润湿周长，m。
当然，上述公式是在满足一定条件下才适用，而一旦条件不满足时，则要考虑对公式进行修正，修正就要考虑修正因子，一般修正因子以乘积的形式出现。下面来讨论修正的问题：
(1) 变物性影响的修正
假如温度超过了对气体、水、油的要求范围，就需要对公式进行修正，修正公式的一般表达式为：
n≡0.4，对于气体，Ct的取值为
气体被加热；
Ct=
1.0 气体被冷却；
对于液体，则
第 页 0.80.023RePrnfffNu4ceAdp0.80.023RePrnftffNuC0.5()fwTT液体被加热；
Ct=
1 传热学主要知识点
1. 热量传递的三种基本方式。
热量传递的三种基本方式：导热(热传导)、对流(热对流)和热辐射。 2 2．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一般只发生在密实的固体中。
微观导热机理 气体 气体分子无规则的热运动
固体 导电固体：自由电子的运动
非导电固体：晶格振动
液体 3 3.对流（热对流）(Convection)的概念。
流体中（气体或液体）温度不同的各部分之间，由于发生相对的宏观运动而把热量由一处传递到另一处的现象。
4对流换热的特点。
当流体流过一个物体表面时的热量传递过程，它与单纯的对流不同，具有如下特点：
a 导热与热对流同时存在的复杂热传递过程
b 必须有直接接触（流体与壁面）和宏观运动；也必须有温差
c 壁面处会形成速度梯度很大的边界层 5.牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义。
W )(tthAΦw2mW )(
fwtthAΦq 4 6. 热辐射的特点。
a 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；
b 可以在真空中传播；
c 伴随能量形式的转变；
d 具有强烈的方向性；
e 辐射能与温度和波长均有关；
f 发射辐射取决于温度的4次方。 5 7.导热系数, 表面传热系数和传热系数之间的区别。导热系数：表征材料导热能力的大小，是一种物性参数，与材料种类和温度关。
表面传热系数：当流体与壁面温度相差1度时、每单位壁面面积上、单位时间内所传递的热量。影响h因素：流速、流体物性、壁面形状大小等。传热系数：是表征传热过程强烈程度的标尺，不是物性参数，与过程有关。
常温下部分物质导热系数：银：427；纯铜：398；纯铝：236；普通钢：30-50；水：0.599；空气：0.0259；保温材料：<0.14；水垢：1-3；烟垢：0.1-0.3。
德昌县职业高级中学教案
授课教师 谢 欢 班级 2011级烹饪升学班 授课时间
课 题 第八章 火候 第一节 热源 第二节 热传递的几种介质
教学目标 了解热传递的几种介质
教学重点 了解掌握热传递的几种介质
教学难点 掌握几种传热介质的特点
学时 2学时 教学类型
及方法 讲授法
教 学 过 程 和 内 容
(包括时间分配、教具使用、板书设计等)
一、复习引入：
热源
1、木柴、木炭、煤
2、天然气
3、电加热
4、微波加热五、远红外线加热
二、讲授新课：
热传递的几种介质
（一）、以水为传热介质
特点：
无色无味是易流动的液体，在1个气压下，纯水的沸点是100℃。渗透力强，通过对流使原料成熟。原料成菜的特点一般具有鲜嫩，熟软、软糯。
烹调方法：
短时间加热的汆、煮，长时间加热的烧、炖、煨等。
（二）、以水蒸汽为传热介质
特点：水蒸气主要是以对流的方式传导热量。原料在加热的过程能保持原形、原汁、原味，成菜有细嫩、鲜嫩或熟软、软糯的口感。
烹调方法：蒸 隔水炖
（三）以油为传热介质
特点：
以对流的方式传递热量。油的沸点高，油温易控制，成菜的质感随烹调方法的不同，质感不一样。成菜的色泽也不同（这里单指油温的作用）。
烹调中的有效油温：
60℃——220℃
烹调方法：
炒、炸、熘、爆、煸等。
（四）、以空气为传热介质
特点：
教研组长审核： 时间： 年 月 日
烘烤或烧烤都是一热空气为传热介质，以对流的方式传导热量。成菜表面一般色泽金黄或棕红，外酥香内鲜嫩或干香滋润。
烹调方法：
烤
（五）、以盐、鹅卵石、泥、铁板、石锅等为传热介质
特点：
以对传导的方式传导热量。菜肴质地鲜嫩。
烹调方法：
盐局 烫 烤 煎
（六）、传热介质温度的划分
1、水的加热温度在烹调使用中一般是80℃——100℃
1 第四章、质量传递
1、传热过程主要有两种：强化传热、削弱传热
2、热传递主要有三种方式：热传导、对流传热、辐射传热
3、热传导：通过分子、原子和电子的振动、位移和相互碰撞发生的热量传递过程
4、对流传热：流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程（流体与固体壁面之间的热传递过程）
5、自然对流传热：流体内部温度的不均匀分布形成密度差，在浮力的作用下流体发生对流而产生的传热过程。
6、强制对流传热：由于水泵、风机或其他外力引起流体流动而产生的传热过程。
7、辐射传热的过程：物体将热能变为辐射能，以电磁波的形式在空中传播，当遇到另一个物体时，又被物体全部或者部分吸收而变成热能。（不需要任何介质作媒体，可以在真空中传播）
8、导热系数：反映温度变化在物体中传播的能力。
9、气体的导热系数随温度的升高而增高，在气体中氢气的导热系数最高。
10、液体的导热系数随温度的升高而减小（水和甘油除外）
11、晶体的导热系数随温度的升高而减小（非晶体相反）
12、多孔性固体的导热系数与孔隙率、孔隙微观尺寸以及其中所含流体的性质有关，干燥的多孔性固体导热性很差，通常作为隔热材料，但材料受潮后，由于水比空气的导热系数大得多，其隔热性能将大幅度下降，因此，露天保温管道必须注意防潮。
14、对流传热与热传导的区别：对流传热存在流体质点的相对位移，而质点的位移将是对流传热速率加快。
15、影响对流传热的因素：物理特征、几何特征、流动特征
16、湍流边界层内，存在层流底层、缓冲层和湍流中心三个区域，流体处于不同的流动状态。
17、传热边界层：壁面附近因传热而使流体温度发生变化的区域（存在温度梯度的区域）
18、传热过程的阻力主要取决于传热边界层的厚度
19、普兰德数：分子动量传递能力和分子热量传递能力的比值
20、对流传热系数大小取决于流体物性、壁面情况、流动原因、流动状况、流体是否相变等
21、对流传热微分方程式可以看出，温度梯度越大，对流传热系数越大
