化工道理 第六章 传热
第6章 化工原理传热1
第六章
传热
第二节 热传导 热传导是起因于物体内部分子微观运动的一种传热方式 。热传导的机理相当复杂，目前还了解得很不完全。简而言 之，固体内部的热传导是由于相邻分子在碰撞时传递振动能 的结果。 在流体特别是气体中，除上述原因以外，连续而不规则 的分子运动（这种分子运动不会引起流体的宏观流动）更是 导致热传导的重要原因。 此外，热传导也可因物体内部自由电子的转移而发生。 金属的导热能力很强，其原因就在于此。
T1
T2
t2
套管式
传热（或换热）过程： 是指在冷、热流体之间进 行的热量传递总过程。 给热过程：（对流传热过程） 是指热、冷流体与壁面之 间的热量传递过程。
第六章
传热
3、 蓄热式传热 蓄热式换热器又称蓄热器，是由热容量较大的蓄热室构成，室 内可填充耐火砖等各种填料。 一般说来，这种传热方式只适用于气体介质，对于液体 会有一层液膜粘附在固体表面上，从而造成冷热流体之间的少 量掺混。实际上，即使是气体介质，这种微量掺混也不可能完 全避免。如果这种微量掺混也是不允许的话，便不能采用这种 传热方式。这种传热方式只适用于气体的另一原因，是气体的 体积比热容较填充物小得多，液体则不然。
各种物质的λ可用实验方法测定，P388 附录六给出了常用固体材 料的导热系数。从表中所列数据可以看出，各类固体材料导热系数 的数量级为： O 金属 10—102 W/（m·C） O 建筑材料 10-1 —10 W/（m·C） O 绝热材料 10-2 — 10-1 W/（m·C）
第六章
传热
固体材料的导热系数随温度而变，绝大多数质地均匀的固体，导 热系数与温度近似成线性关系，可用下式表示： 式中：λ—固体在t OC 时的导热系数W/（m OC）； λ0—固体在0 OC 时的导热系数W/（m OC）； α—温度系数 1/OC 对于大多数金属材料和液体：α为负值 α< 0 提高温度 λ略减小。 对于大多数非金属材料和气体：α为正值 α> 0 提高温度 λ增大。 金属材料和非金属材料的λ随温度的不同变化趋势是因为它们的导 热机理不同而引起的。前者主要靠自由电子在晶格之间的定向运动导 热，而后者主要靠原子、分子在其平衡位置附近的振动导热。
化工原理实验报告(传热)
化工原理实验报告(传热)
实验名称：传热实验
实验目的：掌握传热原理，测定传热系数。
实验原理：传热是指热能从物体的高温区域传递到物体的低温区域的过程。
传热方式
主要有三种，分别是传导、对流和辐射。
传导是指物质内部由高温区传递热量到低温区的过程。
传导的速率与传导材料的种类、厚度、温度差等因素有关。
对流是指由于物流的运动而引起的热量传递过程。
对流的速率与流动速度、流动形式
等因素有关。
辐射是指物体之间通过电磁波传递热量的过程。
辐射的速率与物体温度、表面特性等
因素有关。
实验仪器：传热实验装置、数显恒温槽、数显搅拌器、功率调节器、电热水壶、测温仪、电阻丝、保温材料等。
实验步骤：
1、将传热实验装置放入数显恒温槽内，开启电源，将温度恒定在80℃左右。
2、将试样加热，使其温度达到与恒温槽内温度一致。
3、将试样放入传热实验装置中，开始实验。
4、在实验过程中，保持搅拌器的匀速转动，确保传热速率的稳定。
5、记录实验数据，计算传热系数。
实验结果：
本实验测定的传热系数为：λ=10.2 W/m•K
通过本次实验，我们掌握了传热原理和测定传热系数的方法，同时也了解了传导、对
流和辐射三种传热方式的特点及其影响因素。
实验结果表明，传热系数是物体传热速率的
量化表示，对于不同的物体和温度差，传热系数是不同的，因此在具体实际应用中需要根
据实际情况进行调整。
化工原理传热
化工原理传热
传热是化工过程中重要的物理现象之一，它涉及能量的转移和分布。
传热可以通过三种方式进行：传导、对流和辐射。
传导是指热能在固体或液体中以分子间相互碰撞的方式传递。
在传导过程中，热量会从高温区域传递到低温区域，直到温度达到平衡。
对流是指热能通过流体的运动传递。
当物体表面受热时，周围的流体会被加热并膨胀，然后从热源处上升。
这导致了对流循环，使热量从热源传递到周围环境。
辐射是指热能以电磁波的形式传递，不需要介质来传递热量。
辐射可以通过空气、液体和固体传播，甚至可以在真空中传播。
辐射热传递取决于物体的温度和表面特性。
在化工过程中，传热是必不可少的。
传热的目的可以是控制温度以实现反应的理想条件，或者从一个系统中移除或向其输入热量。
为了实现有效的传热，可以采取以下措施：
1. 提高传热系数：通过增加传热表面积或提高传热介质的流速，可以增加传热系数，从而加快传热速度。
2. 减小传热阻力：通过改变传热介质的性质或减小传热介质的流通路径长度，可以减小传热阻力，提高传热效率。
3. 使用传热表面增强技术：如使用鳍片、流体分散剂或填料等
技术，可以增大传热表面积，从而提高传热效率。
4. 优化换热设备设计：通过合理设计换热设备的结构和组件，可以实现更高效的传热过程，并减少传热介质的能量损失。
化工过程中的传热是一个复杂的过程，需要综合考虑多种因素。
通过合理选择传热方式和采取相应的措施，可以实现高效的能量传递和分布，从而提高化工过程的效率和质量。
化工原理传热
化工原理传热
传热是化工工程中非常重要的一个环节。
它在诸多化工过程中起着至关重要的作用。
传热的目的是将热量从一个物体或介质传递到另一个物体或介质中，以实现热量的平衡。
常见的传热方式有传导、对流和辐射。
传导是指热量通过物质内部的分子碰撞传递。
当两个物体的接触表面存在温度差异时，热量会从高温区域向低温区域传导。
传导的速率取决于物质的导热性能、温度差和物质的厚度及表面积。
对流是指热量通过介质的流动传递。
当液体或气体流经固体表面时，会带走固体表面的热量，然后将其释放到其他地方。
对流的速率取决于介质的流速、流动性质、热交换表面积和温度差。
辐射是指发射和吸收电磁辐射传递热量。
所有物体都会辐射热能，其强度与物体的温度和表面特性有关。
辐射的速率取决于温度差、辐射表面的特性和表面积。
在化工过程中，传热通常与反应、分离和加热等操作密切相关。
通过合理设计和优化传热设备，可以提高化工过程的效率和产量。
例如，在化工反应过程中，提供适当的传热方式和设备，可以加快反应速率和提高产品质量。
在化工分离过程中，通过传热可以实现不同组分的分离和纯化。
在加热过程中，传热设备可以提供所需的加热功率和温度控制。
综上所述，传热在化工工程中起着重要的作用。
通过合理选择和设计传热设备，可以提高化工过程的效率和产量，同时实现能量的合理利用。
化工传热实验原理
化工传热实验原理传热是化工过程中常见的一个重要环节，它对于提高化工过程的效率和安全性具有至关重要的作用。
为了更好地理解和应用传热原理，化工传热实验成为了不可或缺的一部分。
本文将介绍化工传热实验的原理和一些常用的实验方法。
一、传热的基本原理传热是指热量从高温区域转移到低温区域的过程。
在化工过程中，常用的传热方式有三种：导热、对流和辐射。
1.1 导热导热是固体物质传热的一种方式，它是通过固体内部或不同固体间的分子振动或电子传递热量的过程。
导热的传热速率与固体的导热系数、温度差和传热距离有关。
1.2 对流对流是液体或气体传热的一种方式，它是通过流体中分子传递热量的过程。
对流传热可以分为自然对流和强制对流两种形式。
自然对流是指由密度差引起的上升和下降运动，如热水的循环。
而强制对流是外力（如泵、风扇）的作用引起的流动，如风冷却器中的空气流动。
1.3 辐射辐射是通过电磁波传递热量的一种方式，它可以在真空中传播。
所有物体都会发出热辐射，辐射的传热速率与物体的温度和表面特性有关。
二、化工传热实验方法为了研究和验证传热原理，并评估传热过程的特性，化工传热实验采用了多种方法。
下面将介绍一些常见的化工传热实验方法。
2.1 热传导实验热传导实验用于测量材料的导热性能以及探究传热过程中的热阻和热导。
实验中，通常采用热平衡法或热电偶法来测量热传导系数。
热平衡法通过测量材料两端的温度差来计算导热系数，而热电偶法则通过在材料中插入热电偶进行温度测量，从而计算导热系数。
2.2 对流传热实验对流传热实验用于研究流体的传热特性以及传热系数。
常见的对流传热实验包括采用垂直圆柱体或水平管道来测量流体的对流传热系数。
实验中，通过改变流体的流速、温度差以及材料的几何形状等因素，可以得到不同条件下的传热系数。
2.3 辐射传热实验辐射传热实验用于研究物体的辐射传热特性以及辐射传热率。
常见的辐射传热实验包括黑体辐射实验和灰体辐射实验。
实验中，通过测量物体的辐射率、温度差以及表面属性等因素，可以得到物体的辐射传热系数。
化工原理传热
化工原理传热传热是化工工程中非常重要的一个环节，它涉及到许多工艺过程和设备的设计与操作。
在化工生产中，传热过程不仅影响着产品质量和生产效率，还直接关系到能源的利用效率和环境保护。
因此，对于化工原理传热的深入理解和掌握，对于化工工程师来说至关重要。
传热的基本原理包括传热方式、传热系数、传热表达式等。
传热方式主要包括传导、对流和辐射三种方式。
传导是指热量通过物质内部的传递，对流是指热量通过流体的对流传递，而辐射是指热量通过电磁波的辐射传递。
传热系数是描述传热效果的物理量，它与传热介质的性质、流体状态、流体性质等因素有关。
传热表达式则是用来描述传热过程的数学表达式，可以通过传热方程和传热系数来进行计算和分析。
在化工生产中，传热过程通常涉及到换热器、蒸发器、冷凝器等设备。
换热器是用来实现不同流体之间热量交换的设备，它包括了许多种类，如壳管式换热器、板式换热器等。
蒸发器是将液态物质转化为气态物质的设备，它在化工生产中应用广泛。
而冷凝器则是将气态物质转化为液态物质的设备，也是化工生产不可或缺的一部分。
在传热过程中，热传导、对流传热和辐射传热是相互作用的。
热传导是传热过程中最基本的方式，它在许多设备和工艺中都有重要的应用。
对流传热则是流体在传热过程中的一种重要方式，它受到流体的流动状态、速度、流体性质等因素的影响。
而辐射传热则是在高温条件下的一种重要传热方式，它在许多高温工艺和设备中都有重要的应用。
总的来说，化工原理传热是化工工程师必须要深入了解和掌握的一个重要内容。
通过对传热的基本原理、传热设备和传热过程的深入研究，可以更好地指导化工生产实践，提高生产效率，降低能源消耗，保护环境，实现可持续发展。
希望本文能为化工工程师提供一些有益的参考和帮助。
化工基础_第6章_传热试题含答案.doc
1第6章传热一、填空1在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数而壁温接近于饱和水蒸汽侧流体的温度值。
2热传导的基本定律是傅立叶定律。
间壁换热器中总传热系数K的数值接近于热阻大大、小一侧的值。
间壁换热器管壁温度tVV接近于值大（大、小）一侧的流体温度。
由多层等厚平壁构成的导热壁面中所用材料的导热系数愈小则该壁面的热阻愈大大、小其两侧的温差愈大（大、小）。
3由多层等厚平壁构成的导热壁面中所用材料的导热系数愈大则该壁面的热阻愈小其两侧的温差愈小。
4在无相变的对流传热过程中热阻主要集中在滞离层内或热边层内减少热阻的最有效措施是提高流体湍动程度5消除列管式换热器温差应力常用的方法有三种即在壳体上加膨胀节、采用浮头式或U管式结构翅片管换热器安装翅片的目的是增加面积增强流体的湍动程度以提高传热系数。
6厚度不同的三种材料构成三层平壁各层接触良好已知b1>b2 >b3导热系数AKA2<A3在稳定传热过程中各层的热阻R1 >R2 >R3各层导热速率Q仁Q2 =Q3O 7物体辐射能力的大小与黑度成正比还与温度的四次方成正比。
8写出三种循环型蒸发器的名称中央循环管式、悬筐式.外加热式。
9在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括自然对流、泡核沸腾和膜状沸腾三个阶段。
实际操作应控制在泡核沸腾。
在这一阶段内传热系数随着温度差的增加而增加。
10传热的基本方式有传导对流和辐射三种。
热传导的基本定律是傅立叶定律。
11水在管内作湍流流动若使流速提高到原来的2倍则其对流传热系数约为原来的1.74倍管径改为原来的1/2而流量相同则其对流传热系数约2为原来的3.48倍。
设条件改变后仍在湍流范围12导热系数的单位为W/m-°C对流传热系数的单位为W/m2-°C总传热系数的单位为W/m2-°C。
二、选择1已知当温度为T时耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力则铝的黑度D耐火砖的黑度。
《化工原理传热》课件
稳态传热的分析
稳态传热是指传热过程中温度场和热流量保持不变的情况，本节将分析稳态传热的问题和解决方 法。
非稳态传热的分析
非稳态传热是指传热过程中温度场和热流量随时间变化的情况，本节将分析非稳态传热的特点和 解决方法。
热传导的数值计算方法
热传导的数值计算方法是解决复杂传热问题的重要手段，本节将介绍常用的数值计算方法和软件 工具。
辐射传热原理
辐射传热是热能通过电磁波辐射传递的一种方式，本节将探讨辐射传热的原 理、黑体辐射和辐射传热系数的计算。
热传导方程探讨
热传导方程是描述热传导过程的数学方程，本节将详细讨论热传导方程的推 导和应用。
热传导系数的计算
热传导系数是热传导过程中的重要参数，本节将介绍热传导系数的计算方法， 包括理论计算和实验测定方法。
换热器传热面积的计算
换热器传热面积是换热器设计的重要参数，本节将介绍换热器传热面积的计 算方法和影响因素。
换热器的传热计算方法
换热器的传热计算方法是根据传热原理进行换热器性能评估和设计的重要步 骤，本节将介绍换热器的传热计算方法和案例分析。
热流量计算方法
热流量是换热器传热性能的重要参数，本节将介绍热流量的计算方法，包括计算公式和实际应用。
传热中的传质
在化工过程中，传热与传质密切相关，本节将讨论传热中的传质现象和传质机制。
多相流传热与传质
多相流传热与传质是化工过程中的常见现象，本节将介绍多相流传热与传质 的基本理论和常用计算方法。
流量、温度、传热性能关系的 建模
流量、温度和传热性能之间的关系是化工过程中的重要问题，本节将介绍建 立流量、温度和传热性能关系的建模方法。
传热应用案例分析
通过传热应用案例分析，将应用所学的传热知识解决实际工程问题，提升传热能力和工程实践经 验。
化工原理(传热)
化工原理(传热)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，热就必定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。
不管在能源、宇航、化工、动力、冶金、机械、建筑等工业部门，依旧在农业、环境爱护等其他部门中都涉及到许多有关传热的问题。
应予指出，热力学和传热学两门学科既有区别又有联系。
热力学不研究引起传热的机理和传热的快慢，它仅研究物质的平稳状态，确定系统由一种平稳状态变到另一种平稳状态所需的总能量；而传热学研究能量的传递速率，因此能够认为传热学是热力学的扩展。
热力学(能量守恒定律)和传热学(传热速宰方程)两者的结合，才可能解决传热问题：化学工业与传热的关系尤为紧密；这是因为化工生产中的专门多过程和单元操作，都需要进行加热和冷却。
例如：①化学反应通常要在一定的温度下进行，为了达到并保持一定的温度，就需要向反应器输入或从它输出热；②在蒸发、蒸馏、干燥等单元操作中，都要向这些设备输入或输出热：③化工设备的保温，生产过程中热能的合理利用以及废热的回收等都涉及传热的问题。
由此可见，传热过程普遍地存在于化工生产中，且具有极其重要的作用。
化工生产中对传热过程的要求经常有以下两种情形：①一种是强化传热过程，如各种换热设备中的传热；②另一种是削弱传热过程，如设备和管道的保温，以减少热缺失。
为此必须把握传热的共同规律。
本章讨论的重点是传热的差不多原理及其在化工中的应用4．1．1传热的差不多方式依照传热机理的不同，热传递有三种差不多方式：传导、对流和热辐射传热能够靠其中的一种方式或几种方式同时进行。
1．热传导(又称导热)假设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，现在热量将从高温部分传向低温部分，或从高温物体传向与它接触的低温物体，直至整个物体的各部分温度相等为止。
化工传递(第六章)+
二、对流传热
对流传热是由流体内部各部分质点发生宏观运动 和混合而引起的热量传递过程，因而对流传热只能 发生在流体流动的场合。
对流 传热
强制对流传热 —外力作用引起； 自然对流传热 —温度差引起得流体的 密度差引起。
二、对流传热
本课程研究的对流传递包括：①运动流体与固 体壁面之间的热量传递；②两个不互溶流体在界面 的热量传递。 ts＞tf 流向 tf ts
三、柱坐标系与球坐标系的能量方程
2. 球坐标
球坐标温度场
能量方程
t f ( , r , , )
u t t t u t 1 2 t ur [ 2 (r ) r r r sin r r r
1 t 1 2t q 2 (sin ) 2 ] 2 2 c p r sin r sin
q A 0T
q/A —黑体的发射能力； σ 0 —黑体的辐射常数，5.67×10-8 W/(m2·K4) T —黑体表面的绝对温度；A —黑体的表面积
适用于绝对黑体的热辐射。
第六章 传热概论与能量方程
6.1 热量传递的基本方式 6.2 能量方程
一、能量方程的推导 二、能量方程的特定形式 三、柱坐标系与球坐标系的能量方程
负号表示压 力方向与法 线方向相反
p ( u ) d xd yd z
u x u y u z p( ) dxdydz x y z
J /s
一、能量方程的推导
设
—单位体积流体产生的摩擦热
dxdydz
J /s
J /( m3 . s）
散逸热 速率
则 摩擦热速率 故
热导率 电导率
k L keT
《化工原理传热》课件
导热问题的数学描述
导热问题的数学描述通常使 用偏微分方程，如热传导方 程。
解这些方程可以得到导热过 程中的温度分布、热流量等 参数。
通过建立数学模型，可以描 述导热过程中温度随时间和 空间的变化规律。
在实际应用中，还需要考虑 其他因素如边界条件、初始 条件等。
03
对流换热
对流换热基本概念
01
02
04
辐射换热
辐射换热基本概念
定义
01
物体通过电磁波传递能量的过程称为辐射换热。
辐射换热与物质属性
02
物体的辐射换热能力与其发射率、吸收率、反射率和透射率有
关。
辐射换热与温度
03
物体的辐射换热能力随温度升高而增强。
辐射换热计算方法
斯蒂芬-玻尔兹曼定律
描述了物体在绝对黑体条件下辐射换热的规律。
发射率修正
02
它主要通过物质分子、原子或分子的振动和相互碰 撞进行热量传递。
03
热传导是三种基本传热方式之一，另外两种是热对 流和热辐射。
傅里叶定律
傅里叶定律是热传导的基本定 律，它描述了热传导速率与温
度梯度之间的线性关系。
公式为：q = -k * grad(T)， 其中q为热流密度，k为导热 系数，grad(T)为温度梯度。
传热方式
01
02
总结词：传热主要有三 种方式：热传导、热对 流和热辐射。
详细描述
03
04
05
1. 热传导是指热量在物 质内部通过分子、原子 等微观粒子的运动传递 热量。不同物质导热能 力不同，金属是良好的 导热体。
2. 热对流是指由于物质 宏观运动引起的热量传 递过程，如气体、液体 等流动过程中热量的传 递。对流换热在化工、 能源、动力等领域有广 泛应用。
化工原理传热答案
化工原理传热答案传热是化工过程中非常重要的一个环节，它直接影响着生产效率和产品质量。
在化工原理中，传热的基本方式有三种，传导、对流和辐射。
在实际生产中，我们需要根据不同的情况选择合适的传热方式来实现最佳的传热效果。
本文将针对化工原理传热答案进行详细介绍。
首先，我们来谈谈传热的基本方式——传导。
传导是指热量通过物质内部的传递，其传热速度取决于物质的导热系数和温度梯度。
在化工生产中，我们常常会用到传导传热，比如在加热反应釜时，通过加热外壁来传导热量到反应液中，从而提高反应速率。
其次，对流传热是指热量通过流体的对流传递。
对流传热的速度受到流体的流动速度、流体性质和传热面积的影响。
在化工生产中，我们经常会利用对流传热来实现快速的热量传递，比如在换热器中，通过流体的对流传热来实现冷热介质之间的热量交换。
最后，辐射传热是指热量通过辐射波的传递。
辐射传热的速度受到表面温度、表面发射率和传热面积的影响。
在化工生产中，我们通常会利用辐射传热来实现高温热源和被加热物体之间的热量传递，比如在炉膛中，通过燃烧产生的高温辐射来加热物料。
在实际生产中，我们需要根据具体的情况选择合适的传热方式。
比如在需要快速加热的情况下，我们可以选择对流传热；而在需要长时间稳定加热的情况下，我们可以选择传导传热。
当然，在一些特殊情况下，我们也可以结合多种传热方式来实现最佳的传热效果。
总的来说，化工原理传热答案涉及到传导、对流和辐射三种基本传热方式。
在实际生产中，我们需要根据具体情况选择合适的传热方式来实现最佳的传热效果。
通过对传热方式的深入了解和灵活运用，我们可以提高生产效率，降低能源消耗，从而实现经济效益和环保效益的双赢。
化工原理中的传热和传质
化工原理中的传热和传质在化工原理中，传热和传质是非常重要的概念。
传热指的是热量从一个物质传递到另一个物质的过程；而传质则是气体、液体或固体中，物质从一个地方传递到另一个地方的过程。
这两个过程在化工领域中被广泛应用，因此对于化学工程师来说，深入了解传热和传质的基本原理是非常必要的。
1. 传热传热是指热量从一个物质传递到另一个物质的过程。
在化工领域中，传热一般分为三种方式：传导、对流和辐射。
1.1 传导传导指的是热量从高温物体传递到低温物体，通过直接接触使两者温度趋于平衡的过程。
这种方式在化工过程中常常用于传热管内的传热，如水中的电加热管，或者是在反应釜中的传热等。
1.2 对流对流是指通过流体的运动来传递热量的过程。
由于流体的运动，热量能够快速地传递到流体中，并在整个流体中进行传递。
在化工过程中，对流传热主要与搅拌、泵送、气体流动等因素有关。
1.3 辐射辐射是指通过电磁波或者红外线等形式传输能量的过程。
在化工过程中，辐射传热一般是指电加热或者激光加热等。
2. 传质传质是指气体、液体或固体中物质从一个地方传递到另一个地方的过程。
在化工工艺中，传质是调控反应速率和反应效果的重要过程，常常被广泛应用于化工反应、物质分离、制药等领域。
2.1 扩散扩散是指在气体、液体和固体中，物质由高浓度处向低浓度处的自然传递。
在化工过程中，扩散是实现气体、液体或固体中物质传质的一种重要途径。
2.2 对流对流是通过流体的运动来传递物质的过程。
由于流体的流动，物质能够在流体中快速传递，这种方式常常被用于化工反应和物质传输领域。
2.3 吸附吸附是指气体或者液体中的分子由于作用力而被吸附到固体颗粒表面上的过程。
吸附作用可强化物质分离、过滤、纯化等化工过程。
3. 总体分析在化工原理中，传热和传质是非常重要的概念。
理解这两个概念对于化学工程师来说，不但有助于提高化工过程的效率，还能够让他们更好地进行化工反应、物质分离和制药等工作。
通过对传热和传质的深入了解，我们可以更好地掌握化工原理及其工程应用，为推动化工行业的创新和发展做出更大的贡献。
化工原理传热
化工原理传热传热是化工工程中非常重要的一个环节，它涉及到许多工艺过程中的能量转移和热平衡问题。
在化工生产中，传热过程不仅影响着产品的质量和产量，还直接关系到能源的利用效率和生产成本。
因此，对于化工原理传热的研究和应用具有重要的意义。
首先，我们来了解一下传热的基本原理。
传热是指热量从高温区传递到低温区的过程。
在化工生产中，常见的传热方式包括传导、对流和辐射。
传导是指热量通过物质内部的分子振动传递，对流是指热量通过流体的流动传递，而辐射则是指热量通过电磁波辐射传递。
这三种传热方式在化工过程中经常同时存在，相互作用，共同影响着热量的传递效果。
在化工原理传热中，热传导是最基本的传热方式。
热传导的速率取决于传热介质的导热系数和温度梯度。
导热系数越大，温度梯度越大，传热速率就越快。
在化工设备中，常见的传热设备包括换热器、冷凝器、蒸发器等，它们利用传热原理实现了物料之间的热量交换。
通过合理设计传热设备的结构和选用合适的传热介质，可以有效提高传热效率，降低能源消耗和生产成本。
除了传热设备的设计，传热过程中的传热表面也是影响传热效果的重要因素。
传热表面的形态和材质对传热速率有着直接的影响。
通过增大传热表面积和改善传热表面的热传导性能，可以提高传热效率，实现更高效的能量转移。
在化工生产中，传热过程还经常涉及相变热的问题。
相变热是指物质在相变过程中吸收或释放的热量。
在化工原理传热中，常见的相变热包括蒸发、冷凝、凝固和熔化等。
通过合理控制相变热的过程，可以实现对物料温度的精确控制，保证生产过程的稳定性和产品质量。
总的来说，化工原理传热是化工工程中不可或缺的一部分，它直接关系到生产过程的能量转移和热平衡问题。
通过深入研究传热原理，合理设计传热设备和优化传热过程，可以实现能源的高效利用和生产成本的降低，推动化工生产的可持续发展。
希望通过本文的介绍，读者能对化工原理传热有更深入的了解，为实际生产提供一定的参考和指导。
化工原理 传热
化工原理传热嘿，朋友们！今天咱来聊聊化工原理里超重要的传热这档子事儿。
你说传热像啥？就好比冬天里你抱着热水袋，那热量不就从热水袋传到你身上了嘛，让你暖洋洋的。
传热在化工里那可是至关重要的角色呀！想象一下，化工厂里那些各种各样的设备和管道，里面的物料得升温或者降温吧，这可都得靠传热来搞定。
就像咱做饭，火候掌握不好，那菜能好吃吗？传热要是没弄好，整个化工过程可能就乱套啦！传热的方式有好几种呢。
传导，就像接力赛一样，热量一个接一个地传递过去。
对流呢，就像是一群小伙伴手拉手往前跑，带着热量一起动。
还有辐射，这就像太阳发光发热，不需要直接接触就能把热传过来。
咱就说那些换热器吧，那可真是传热的大功臣啊！它们就像武林高手，把热量从这边传到那边，让整个化工过程顺顺利利的。
要是没有它们，那可不得了，物料的温度控制不好，产品质量能有保障吗？再说说保温，这可不能小瞧啊！就像冬天你得穿厚棉袄保暖一样，设备和管道也得做好保温，不然热量跑掉了多可惜呀！这可都是钱呐！在化工生产中，传热的效率那是相当关键的。
你想想，如果传热慢吞吞的，那得浪费多少时间和能源啊！所以得想办法让传热快快的，就像火箭一样嗖地就把热量传过去了。
而且哦，传热还和很多其他方面有关系呢。
比如物料的性质，不同的物料传热的速度和效果可不一样。
还有设备的结构，设计得好，传热自然就更高效啦。
那怎么才能让传热更好呢？这可得好好研究研究。
要不断地尝试和改进，找到最适合的方法和条件。
这可不是一朝一夕能搞定的事儿，得靠大家的努力和智慧呀！总之，传热在化工原理里那绝对是不能忽视的一部分。
它就像一个默默无闻的英雄，在背后默默地为化工生产贡献着力量。
咱可得好好重视它，让它发挥出最大的作用，这样咱的化工生产才能越来越好，不是吗？所以啊，传热真的很重要，大家可千万别小瞧它哟！。
化工原理61传热
3、经济性 设备费和操作费综合考虑。
6. 传热
六、传热计算通式
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6.1.2 间壁式传热过程
一、传热速率1、热流量Q 单位时间内热流体通过整个换热器的传热面A传递给冷流体的热量（W=J/s），称为热流量Q。因此与传热面有关。2、热流密度（热通量）q 单位时间通过单位传热面积所传递的热量（W/m2）
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6.3 对流给热
6.3.1 对流给热过程分析6.3.2 对流给热过程的数学描述6.3.3 无相变的对流给热系数的经验关联式
6. 传热
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6.3.1 对流给热过程的分析
一、流动对传热的贡献 设有一冷平壁其温度保持 ，热流体流过平壁时被冷却。取某一流动截面MN，考察该截面上的温度分布和通过壁面的热流密度。
6. 传热
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6.2.4 通过多层壁的定态导热过程
1、 来源：实验测得。
6. 传热
6.2.3 通过圆筒壁的定态导热过程
6. 传热
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6.2.4 通过多层壁的定态导热过程
以3层为例，接触良好。一、推动力和阻力的加和性
6. 传热
一维定态：
平壁：
所以，
假设：1、接触紧凑，两侧温度相同（各相邻壁面）
2、 皆为常数。
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6.2.4 通过多层壁的定态导热过程
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6.2.4 通过多层壁的定态导热过程
例6-2解：
6. 传热
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6.2.4 通过多层壁的定态导热过程
6. 传热
小结：
6. 传热
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化工原理-第六章-传热.
化工原理-第六章-传热一、填空题：1. 工业上冷热流体间的传热方式有______________、_____________、____________。
答案：间壁式蓄热式直接混合式2. 热量传递的方式主要有三种: ___________、_____________、_____________。
答案：热传导热对流热辐射3. 传导传热的傅立叶定律表达式为____________，其符号各代表__________________,__________________ 和____________________。
答案：ｄQ/ｄτ＝－λAｄt/ｄδ,ｄQ/ｄτ表示单位时间传递的热量,－表示温度向降低方向传递,A表示传热面积,λ表示导然系数和ｄt/ｄδ表示温度梯度。
4. 影响给热系数α的因素有_____________________________________。
答案：流体种类、流体性质、流体流动状态和传热壁面的几何尺寸5. 由多层等厚度平壁构成的传热壁面, 若某层所用材料的导热系数越大，则该壁面的热阻就越_______,其两侧的温度差越______。
答案：小小6. 定态导热是指______________________________不随时间而改变。
答案：传热系统中各点的温度仅随位置变7. 影响传导传热系数的因素有___________________________________。
答案：物质种类和组成,物质的内部结构和物理状态、温度、湿度、压强等8. 牛顿冷却定律公式为________________, 其符号各代表__________________、_________________和__________________。
答案：Q＝αA（T－t w）, Q表示传热速度、α表示传热系数、A表示对流传热面积、T表示热流体主体平均温度和t w表示为低温流体壁面温度。
9. 在包有二层相同厚度但导热系数不同的保温材料的圆形管道上，应该将______________材料放在内层，道理是______________，______________。
化工原理第六章主要内容
化工原理第六章主要内容第六章传热设备一、换热器的分类及特点按用途分类：加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器按传热特征分类：直接接触式、蓄热式、间壁式二、夹套式换热器夹套式换热器是在容器外壁安装夹套制成；主要用于反应过程的加热或冷却。
特点：结构简单，但其传热面积不大，不耐压，且传热系数也不高。
三、蛇管式换热器（一）沉浸式蛇管浸没在容器中的液体中形成优点：结构简单、价格低廉，能承受高压，便于防腐。
缺点：传热面积有限，容器内液体湍动程度低，管外给热系数小。
（二）喷淋式蛇管成行地固定在钢架上形成，多用作冷却器。
优点：结构简单，造价便宜，耐腐蚀；管内耐高压；管外α 比沉浸式大。
缺点：冷却水喷淋不易均匀，只能安装在室外，占地面积大，要定期清洗。
四、套管式换热器由大小不同的直管制成的同心套管，并由U 型弯头连接而成；每一段称为一程。
优点：构造较简单，耐高压，传热面积可调，应用方便，两流体均可达到较高的流速，且可完全逆流。
缺点：管间接头多，易泄露，占地较大，单位传热面消耗的金属量大。
五、列管换热器优点：单位体积所具有的传热面积大，结构紧凑、坚固、传热效果好。
能用多种材料制造，故适用性较强，操作弹性较大，尤其在高温、高压和大型装置中多采用列管式换热器。
（一）列管换热器的构造和形式主要部件：壳体、管束、管（花）板、顶盖（封头）管束装在壳体内，固定于管板上1.固定管板式（G ）两端管板和壳体制成一体，结构简单，成本低；壳程清洗和检修困难；不进行热补偿或采用补偿圈进行热补偿；不宜用于两流体温差过大（大于70℃）和壳程流体压强过高的场合。
2.浮头式换热器(F)一端管板不与外壳连为一体，形成可沿轴向自由浮动的浮头进行热补偿；整个管束可以从壳体中抽出，管、壳程均便于清洗和检修；允许两程温差较大；结构比较复杂，造价较高。
3. U 型管式换热器每根管子都弯成U 型，进出口分别安装在同一管板的两侧，每根管子可以自由伸缩进行热补偿；封头用隔板分成两室，形成双管程；管程不易清洗。
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，穿热面的形状、分布和大小
7. 热流方向 0.4 0.3 l
8. 对流给热系数 Nu
9. 1.74 3.48 10. 层流内层（或热边界层内） 提高流体湍动程度 11.自然对流 核状沸腾 膜状沸腾 核状沸腾 增加 12. 膜状冷凝 滴状冷凝 二、选择题 1．A 2、A 3、D 4、C 5、C
2．在外径为140mm的蒸气管道外包扎保温材料，以减少热损失。蒸气管外壁温 度为390℃，保温层外表面温度不大于40℃。保温材料的λ与t的关系为λ=0.1+ 0.0002t（t的单位为℃，λ的单位为W/（m·℃））。若要求每米管长的热损 失Q/L不大于450W/m，试求保温层的厚度以及保温层中温度分布。
三、简答题 1. 若热流体走管内，冷流体走管外，两流体通过间壁的传热包括那几个过程？ 2. 圆筒壁的定态热传导与平壁的定态热传导有何区别？ 3.试说明流体有相变化时的对流传热系数大于无相变时的对流传热系数的理由.
四、计算题
1.
平壁炉的炉壁由三种材料所组成，内层是耐火砖， 1 1.07W /m.℃，
3. 某蒸汽在套管换热器中冷凝，内管为Φ25×2.5mm钢管，管长2m。蒸汽走管外， 冷却水走管内，流速为1 m/s，进口温度为20℃，出口温度为50℃。求⑴管壁对水的对流给热系数。⑵若 将管内径缩小1/2，且设流速及其它条件都不变，此时对流给热系数有何变化？
4. 温度为10℃、压力为101.3kkPa的空气以0.215kg/s在列管换热器官间沿管长方向 流动，空气出口温度为30℃.列管换热器的外壳内径为190mm,其中装有37根Φ57 ×3.5mm的钢管，钢管长度为2m，试求钢管外表面对空气的对流给热系数。
一、填空题
1. 按冷热流体的接触状况，传热过程有
2. 传热按机理分为
3. 导热系数的物理意义是
4. 各种物体的导热系数大小顺序为
5. 对流传热速率方程的表达式为
6.对流给热系数的主要影响因素有（1）
____________________（4）
第六章 传热
、
、
（5）
7.无相变时流体在圆形直管中作强制湍流传热，在α=0.023λ/diRe0.8Prn
三、简答题 1． 答：包括以下三个过程：
（1） 热流体以对流传热方式将热量传给管内壁 （2） 热量由内壁面以热传导方式传给外壁面 （3） 热量由外壁面以对流传热的方式传给冷流体
物性影响
2. 圆筒壁热传导与平壁热传导的区别是圆筒壁的传热面积不是常量，是随半径而 变的，且温度也是沿半径方向变化的。
3. 相变热大于显热，沸腾时气泡搅动，蒸汽冷凝时液膜很薄
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，通系电1，力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配，机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2，下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷，32调需3各控要类试在管验最路；大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷，下安要与全加过，强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中；中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整，理核或高对者中定对资值某料，些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒，卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置，接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资，，料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气，敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术，技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方；资式对料，整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资，课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试，且技合进术理行，利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。：对对在于于分调差线试动盒过保处程护，中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技，，术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板，变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生；握内同图部一纸故线资障槽料时内、，设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷，试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高，技中要术资进资料行料试检，卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
温度相差100℃的两灰体间进行辐射传热，现因某种原因，两者的温度各下降了
10℃，则此时的辐射传热量与原来的相比将
5.
A. 不变 B.变大 C. 变小 D.不确定
D 无法确定
在200~600℃在时，氧化铜的黑度大于氧化铝的，则氧化铝的发射能力
氧化铜的发射能力。
不确定
。
(A) 大于 (B) 等于 (C) 小于 (D)
，减少热阻的最有效措施是 ____________________________ 。
11.在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括 ______ 、 ________ 和
三个阶段。实际操作应控制在
。在这一阶段内，传热系数随着温度差的增加而____________。
12.蒸汽冷凝有
二、选择题
1.
和
两种方式。
Q1、Q2、Q3为从内向外各层的导热量，则它们之间的关系为____。 A. Q1=Q2=Q3 B.Q3>Q2>Q1 C.Q1>Q2>Q3 D. Q1、Q2、Q3之间无法比较
练习题练习答案 一、填空题
1. 直接接触式传热、间壁式传热、蓄热式传热 2. 传导、对流、辐射
3. 单位温度梯度下的热传导通量，W/(m﹒℃)
4. 金属λ﹥非金属固体λ﹥液体λ﹥气体λ 5. Q At ， 流体与壁面（或反之）间温度差的平均值
6.
流体的种类和相变化的情况，流体的性质，流体流动的状态，流体流动的原因
2.
双层平壁定态热传导，两层壁厚面积均相等，各层的导热系数分别为 1 和 2 ，
其对应的温度差为 t1 和 t2 ，若 t1 > t2 ，则 1 和 2 的关系为 。
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，通系电1，力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配，机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2，下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷，32调需3各控要类试在管验最路；大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷，下安要与全加过，强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中；中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整，理核或高对者中定对资值某料，些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒，卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置，接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资，，料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气，敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术，技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方；资式对料，整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资，课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试，且技合进术理行，利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。：对对在于于分调差线试动盒过保处程护，中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技，，术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板，变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生；握内同图部一纸故线资障槽料时内、，设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷，试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高，技中要术资进资料行料试检，卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，通系电1，力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配，机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2，下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷，32调需3各控要类试在管验最路；大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷，下安要与全加过，强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中；中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整，理核或高对者中定对资值某料，些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒，卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置，接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资，，料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气，敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术，技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方；资式对料，整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资，课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试，且技合进术理行，利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。：对对在于于分调差线试动盒过保处程护，中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技，，术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板，变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生；握内同图部一纸故线资障槽料时内、，设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷，试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高，技中要术资进资料行料试检，卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。