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5 思维导图
1、传热的概念,传热是指由于温度差引起的能量转移,又称热传递。由热力学第二定律可知,凡是有温度差存在时,热就必然从高温处传递到低温处,因此传热是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象。
化工生产中对传热过程的要求:
1.强化传热过程,如各种换热设备中的传热;
2.削弱传热过程,如设备和管道的保温,以减少热损失。
2、传热的基本方式:热传导:若物体各部分之间不发生相对位移,仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导(又称导热)。热传导的条件是系统两部分之间存在温度差。
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(简称对流)。热对流仅发生在流体中。依据流体中产生对流的原因,又可将对流分为:自然对流、强制对流。
热辐射,因热的原因而产生的电磁波在空间的传递,称为热辐射。热辐射的特点是:①不需要任何介质,可以在真空中传播;②不仅有能量的传递,而且还有能量形式的转移;③任何物体只要在热力学温度零度以上,都能发射辐射能,但是只有在物体温度较高时,热辐射才能成为主要的传热方式。传热通常是其中一种或者几种方式同时进行。
3、直接接触式换热和混合式换热器、蓄热式换热和储热器、间壁式换热和间壁式换热器。
4、热、冷流体通过间壁两侧的传热过程包括以下三个步骤:
①热流体将热量传至固体壁面左侧(对流传热);
②热量自壁面左侧传至壁面右侧(热传导);
③热量自壁面右侧传至冷流体(对流传热)。
5、讲解传热速率和热通量的概念:
传热速率(热流量Q)指的是换热器中传热的快慢,单位时间通过传热面的热量;
热通量(传热速度q)为单位传热面积的传热速率
。
传热速率可以表示为温度差除以传热热阻。
6、在传热系统(例如换热器)中不积累能量(即输入的能量等于输出的能量)的传热过程,称为稳态传热。稳态传热的特点是传热系统中温度分布不随时间而变,且传热速率在任何时间都为常数。连续生产过程中的传热多为稳态传热。
若传热系统中温度分布随时间而变化,则这种传热过程为非稳态传热。
工业生产上间歇操作的换热设备和连续生产时设备的开工和停工阶段,都为非稳态传热过程。


