2 传热及换热器-1（课件）- 《化工单元操作》同步教学（化工版）

1/7 二、传热及换热器 2.1导热 1/6 传热有几种方式？ 传热有三种方式 2/6 导热） 热 热 （ 传 传 导 射 流 传 辐 对 热 小常识： 生产、生活中的传热过程，很少以一种传热方式进行，大多数为两种或三种 传热方式同时存在。 导热 发生的场合： 固体内部，固体- 固体之间； 静止流体-固体之间，静止流体(气、液)内部； 层流流动的流体内部；层流流体- 固体之间； 3/6 电热炉烧水 导热 机理： 固体---金属靠自由电子，非金属靠晶格的震动 气体---靠分子或原子的无规则热运动； 液体---两种观点：①类似于气体，②类似于非金属固体 热量入 管内层流 导热 导热系数λ： 衡量物质（气体、液体、固体）导热能力大小的物理量 是物性 单位W/(m.K)或W/(m. ℃) 4/6 小常识：  物质的导热系数越大，导热能力越强，保温效果越差。 导热 例如，化工生产中常用的保温或保冷材料 石棉纤维、硅藻土、泡沫塑料、软木、羊 毛毡等；生活中常用的羊毛衫、羊绒衫、 羽绒服、人造棉衣物等等。 5/6 小常识：  保温材料或绝热材料都具有纳 米级微孔结构、重量相对较轻。 1、液体比气体 导热性能好 2、空气具有良 好的保温性能 良好的导电体也 是良好的导热体 导热 6/6 小常识：  保温材料或绝热材料都具有纳 米级微孔结构、重量相对较轻。  一般地，保温材料越厚，保温 效果越好。  填装或包裹保温材料时不可过 于密实；  保温材料或绝热材料不能是湿 的； 1、液体比气体 导热性能好 2、空气具有良 好的保温性能 良好的导电体也 是良好的导热体 1/7 二、传热及换热器 2.2无相变对流传热 1/7 回顾： 静止流体、 层流流动流体的内部 热传导（导热） 对流传热 辐射传热 2/7 传热有三种方式 无相变对流传热 发生的场合： 一定发生在流体内部， 自然对流 流体有宏观位移---- 自然流动情形, 影响因素： 与导热层密切相关 电热炉烧水 静止流体（温差较大时） 热量入 层流时（温差较大时） 或湍流情形（强制对流） 热量出 湍流时 湍流主体区 强制对流 自然对流 热量出 层流底层 3/7 无相变对流传热 4/7 结论：  液体的对流传热能力好于气体的，两者可相差十倍以上；  黏度小的液体的对流传热能力好于黏度大的，两者可相差几倍； 无相变对流传热过程强化措施 影响因素： 与导热层密切相关 措施： 将近壁面处的层流层变薄，具体办法有 1、采用波纹管、波纹板； 5/7 无相变对流传热过程强化措施 措施： 将近壁面处的层流层变薄，具体办法是 2、采用螺纹管、在管内插入纽带等扰流元件； 6/7 无相变对流传热过程强化措施 措施： 将近壁面处的层流层变薄，具体办法是 3、对于有气体参与换热情形，可采取面积扩大法 横向翅片管 纵向翅片管 7/7 $$