第5章 传热4VIP免费

几种传热过程对流给热系数的比较：α相变>α无相变，α强制>α自然，α湍流>α层流，α水平>α垂直，α错排>α直排，α滴状>α膜状，α核状>α膜状由mtKAQ可知主要从以下几方面来强化传热过程：5.5传热过程的强化5.5.1增大传热面积传热面增大，传热量增大，设备体积增大，投资费用增大，这种方法是一种简单的强化传热方法，即换一台同样型式但传热面面积大的换热器。另一种方法是增大单位体积换热器的传热面积，如在管外增加螺旋翅片，以增加传热面积。5.5传热过程的强化5.5传热过程的强化螺旋形翅片管5.5.2增大传热推动力逆流的推动力大于并流，可以将并流换热器改为逆流换热器。教材p225例5-6mmm,tAtQt应合理选择；，设备投资费，，经济角度看不合理；损5.5.3减小传热阻力，增大传热系数212212111111ddddRddbRKsms管外污垢热阻管内污垢热阻管内流体对流给热阻力管外流体对流给热阻力总传热阻力间壁导热阻力（1）减小污垢热阻的方法有：①停车除垢；②在流体中加入阻垢剂。5.5.3减小传热阻力，增大传热系数（2）增大对流给热系数的方法主要有：①增大流体的流速流速增大，流体的湍动程度提高，层流底层厚度减小，对流传热阻力减小，对流给热系数增大，如圆形直管管内湍流时：单管程改为双管程，流速加倍或流量增加一倍。741.128.08.0uu5.5.3减小传热阻力，增大传热系数②增强流体的湍动、扰动程度流体在管内的流速不变，但增加管内壁粗糙度或在管内增加麻花铁、金属卷片等添加物，增强管内流体的扰动，减小层流底层厚度，从而增大对流给热系数；在管外壁装翅片或管外即壳程安装挡板增强管外流体的扰动，增大管外流体的对流给热系数。5.5.3减小传热阻力，增大传热系数③在流体中添加固体颗粒一方面，固体颗粒的扰动与搅拌作用，增加流体的对流给热系数，另一方面，固体颗粒不断撞击管壁降低了污垢层的形成和增长。④在气体中喷入液滴气体传热能力低，当液滴落于管壁上时，气相传热转变为液膜传热，而液膜传热强度高促使传热过程得到强化。5.5.3减小传热阻力，增大传热系数讨论：以上措施孤立起来看是可以强化传热过程的，但实际应用中应具体问题具体分析：（1）若污垢结垢严重，Rs1、Rs2很大时，强化传热首先应进行除垢；5.5.3减小传热阻力，增大传热系数（2）若结垢不严重，污垢热阻可以忽略时，如新设备212m11111ddddbK间壁的导热热阻较小，与流体的对流热阻相比可忽略时2121111ddK若α1>>α2，如用蒸汽冷凝加热管内流体，则：21211ddK5.5.3减小传热阻力，增大传热系数此时增大传热系数的措施应设法提高α2，而不应去提高α1；反之亦然；若α1≈α2，要强化传热，必须同时增大α1和α2，否则只增加一侧流体的对流给热系数，强化效果均不明显。5.5.3减小传热阻力，增大传热系数（3）对相变一侧的流体对流给热系数很大，再提高其对流给热系数对强化传热已没有多大作用；结论：间壁两侧流体传热，由对流、导热五个步骤串联而成，因此传热过程速率受五个步骤中传热速率最慢的所控制，即受热阻最大的步骤所控制；要强化传热过程，必须减小热阻最大的传热过程的传热阻力，增大给热系数。5.5.4沸腾给热过程的强化（1）沸腾给热中，汽泡产生与运动情况影响极大；粗糙的加热面能提供更多的汽化核心，当粗糙度达到一定程度后，对沸腾传热强化不再有影响，铜表面用机械方法或腐蚀的方法使之粗糙，给热系数提高80%；（2）液体的表面张力小，容易脱离传热面，在沸腾液体中加热少量添加剂（如丙酮、乙醇、甲基乙基酮等）改变液体表面张力，可提高给热系数20~100%;（3）过热度越大，核状沸腾速率越大；（4）沸腾压力增大，核状沸腾速率增大；（5）尽量保持核状沸腾，避免膜状沸腾。5.5.5冷凝给热过程的强化饱和蒸汽冷凝时，热阻主要集中在冷凝液膜内，液膜的厚度及其流动状况是影响冷凝传热的关键；所以，冷凝传热的强化要设法破坏冷凝液膜。（1）蒸汽的选择在所有的物质中水蒸汽的冷凝给热系数最大，一般为104左右，而某些有机物蒸汽的冷凝传热系数可低至103以下。Kr,b，...