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第四章 传热及传热设备
4.1 概述
4.2 热传导
4.3 对流传热
4.4 流体无相变时的对流传热
4.5 流体有相变时的对流传热
4.6 辐射传热
4.7 总传热速率和传热过程的计算
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4.1 概述
一,传热的三种基本方式
热的传递 是由于物体内或系统内的两部分
之间的温度差而引起的，净的热流方向总是由
高温处向低温处流动。
根据传热机理不同，热的传递有三种方式：
热传导、对流和辐射。
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4.1 概述
热传导,
热传导又称导热。是指热量从物体的高温部分
向同一物体的低温部分、或者从一个高温物体向一
个与它直接接触的低温物体传热的过程。 导热是静
止物体的一种传热方式，不依靠物质的宏观位移 。
热传导在气、液、固中均可以进行，但传导的
机理不同。金属 —— 自由电子的扩散运动；非金属
和大部分液体（除水银等） —— 分子的动量传递；
气体 ——— 分子不规则热运动。
如：一根铁棒一端放在火炉上烧, 热量会通过
铁棒传递到另一侧, 但无物质的宏观位移 。
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4.1 概述
对流传热,
依靠流体的宏观位移，将热量由一处带到另一处的传递现象。
质点的相对位移,
由于流体中各点温度不同引起的密度差所致 → 自然对流 （ 轻
者上浮, 重者下沉 ） ；
由于泵，风机，搅拌等外力所致 → 强制对流 。
对流传热过程伴随着流体质点间的热传导。
工程上 习惯常将流体与固体壁面之间的传热称为 对流传热 。
实际上包括对流和传导两种形式：靠近壁面附近的流体层（层流
内层）中依靠热传导的方式传热，在流体主体（湍流）中则主要
依靠对流方式传热。
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4.1 概述
辐射传热,
是指辐射能从热源向热阱的传递过程。
物体将热能变为辐射能，以电磁波的形式在
空中传播，与光传播类似。当遇到另一物体时，
又被全部或部分地吸收而变为热能。
特点, (1)不需要介质 (2) Ea∝ T4
三种传热方式一般不单独存在，往往相互伴
随，同时出现。
如热量在设备保温层中的传递，以导热为主，
而由保温层向空气散热，则是对流和辐射并联传
热的结果。
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4.1 概述
二,传热过程冷热流体接触方式
间壁式
混合式
蓄热式
1.间壁式
T t
间壁式
工业上应用最多的一种传热方式
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4.1 概述
?
?
?
?
?
夹套式
列管式
套管式
t
1
T
1
T
2
t
2
套管式
T
1
T
2
夹套式
t
1
T
1
T
2
t
2
列管式
间壁式换热器
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4.1 概述
管程数：单管程、双管程、多管程
壳程数：单壳程、双壳程、多壳程
t
1
T
1
T
2
t
2
单管程、单壳程
t
1
T
2
T
1
t
2
双管程列管式
列管式换热器
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4.1 概述
2.混合式
造 气 炉 废 热 锅 炉
E - 1
去 气 柜
E - 2
传热同时伴随传质过程，常用于气体或水蒸汽的冷却。
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4.1 概述
3.蓄热式
一般只适用于气体。
冷流体