西安交大熱工基礎(chǔ)第14章傳熱過(guò)程與換熱器2

熱工基礎(chǔ)

FundamentalsofThermodynamicsandHeatTransfer1/25三、換熱器的熱計(jì)算設(shè)計(jì)一個(gè)新的換熱器，以確定所需的換熱面積

設(shè)計(jì)計(jì)算designcalculation對(duì)已有或已選定了換熱面積的換熱器，在非設(shè)計(jì)工況條件下，核算它傳遞多少熱量

校核計(jì)算performancecalculation（一）目的、所依據(jù)的方程式、方法1目的熱工基礎(chǔ)

FundamentalsofThermodynamicsandHeatTransfer2/25傳熱方程式熱平衡方程式2基本方程其中三個(gè)熱工基礎(chǔ)

FundamentalsofThermodynamicsandHeatTransfer3/25平均溫差法

就是直接應(yīng)用傳熱方程式和熱平衡方程式進(jìn)行熱計(jì)算的方法

效能-傳熱單元數(shù)(-NTU)法3方法重點(diǎn)掌握掌握有關(guān)概念熱工基礎(chǔ)

FundamentalsofThermodynamicsandHeatTransfer4/25

一般給定冷熱流體的水當(dāng)量和進(jìn)出口溫度中的三個(gè)，需要確定換熱面積A（二）設(shè)計(jì)計(jì)算和校核計(jì)算的步驟(平均溫差法)1設(shè)計(jì)計(jì)算初步選定冷熱流體的流動(dòng)方向及換熱表面型式熱工基礎(chǔ)

FundamentalsofThermodynamicsandHeatTransfer5/25由熱平衡式求出冷熱流體進(jìn)出口溫度中的那個(gè)未知的溫度計(jì)算所需的換熱面積A核算冷熱流體的流動(dòng)阻力，如過(guò)大則需要改變方案重新設(shè)計(jì)。確定平均溫差熱工基礎(chǔ)

FundamentalsofThermodynamicsandHeatTransfer6/25

一般給定換熱器的結(jié)構(gòu)、面積、冷熱流體的進(jìn)口溫度和水當(dāng)量，校核該換熱器能否達(dá)到要求：2校核計(jì)算能否把熱流體冷卻到給定溫度或能否把冷流體加熱到給定溫度熱工基礎(chǔ)

FundamentalsofThermodynamicsandHeatTransfer7/25四、傳熱的強(qiáng)化和隔熱保溫技術(shù)（一）傳熱學(xué)的目的1傳熱的強(qiáng)化設(shè)備尺寸減小得到有效冷卻空調(diào)GasTurbine電子元器件熱工基礎(chǔ)

FundamentalsofThermodynamicsandHeatTransfer8/25液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室溫度高(3000-4500K);熱流密度大（最高達(dá)160MW/m2）;推力室的冷卻是一項(xiàng)重要的設(shè)計(jì)考慮;熱工基礎(chǔ)

FundamentalsofThermodynamicsandHeatTransfer9/25基板，鋁或銅翅片鋁或銅分段翅片

開縫翅片整體式翅片冷卻氣流熱工基礎(chǔ)

FundamentalsofThermodynamicsandHeatTransfer10/25熱工基礎(chǔ)

FundamentalsofThermodynamicsandHeatTransfer11/25B88C的處理器散熱裝置進(jìn)行分體設(shè)計(jì)，銅質(zhì)導(dǎo)管部分沒(méi)有與風(fēng)扇用金屬鋁塊封裝起來(lái)，而是相互獨(dú)立，銅質(zhì)導(dǎo)管由處理器核心轉(zhuǎn)移到排風(fēng)口的散熱金屬葉片上面。SONY－B88C熱工基礎(chǔ)

FundamentalsofThermodynamicsandHeatTransfer12/252傳熱的削弱保溫隔熱低溫液化氣體的儲(chǔ)存和運(yùn)輸航天器返回建筑節(jié)能熱工基礎(chǔ)

FundamentalsofThermodynamicsandHeatTransfer13/25（二）強(qiáng)化傳熱1原則

強(qiáng)化傳熱應(yīng)從熱阻最大的環(huán)節(jié)入手2途徑

主要集中在對(duì)流換熱熱工基礎(chǔ)

FundamentalsofThermodynamicsandHeatTransfer14/25

從換熱過(guò)程的物理機(jī)制來(lái)分析無(wú)相變：減薄邊界層、增加流體的擾動(dòng)有相變減薄液膜、形成珠狀凝結(jié)凝結(jié)：沸騰：增加汽化核心數(shù)3對(duì)流換熱的強(qiáng)化熱工基礎(chǔ)

FundamentalsofThermodynamicsandHeatTransfer15/25

從對(duì)流換熱的實(shí)驗(yàn)規(guī)律來(lái)分析無(wú)相變：提高流速減小管徑改變物性這一分析適用于所有單相對(duì)流換熱熱工基礎(chǔ)

FundamentalsofThermodynamicsandHeatTransfer16/25擴(kuò)展表面熱工基礎(chǔ)

FundamentalsofThermodynamicsandHeatTransfer17/25擴(kuò)展表面熱工基礎(chǔ)

FundamentalsofThermodynamicsandHeatTransfer18/25擴(kuò)展表面熱工基礎(chǔ)

FundamentalsofThermodynamicsandHeatTransfer19/25螺旋管熱工基礎(chǔ)

FundamentalsofThermodynamicsandHeatTransfer20/25低溫液化氣體的儲(chǔ)存和運(yùn)輸航天器返回建筑節(jié)能（三）隔熱保溫技術(shù)1工業(yè)應(yīng)用熱力設(shè)備、工程管路熱工基礎(chǔ)

FundamentalsofThermodynamicsandHeatTransfer21/25高于環(huán)境溫度的熱力設(shè)備

保溫：防止熱量散失材料：無(wú)機(jī)的絕熱材料2分類

一般性的絕熱材料材料抽真空至10Pa的粉末顆粒熱材料多層真空絕熱材料。低于環(huán)境溫度的工質(zhì)和容器

隔熱：防止熱量傳入熱工基礎(chǔ)

FundamentalsofThermodynamicsandHeatTransfer22/253臨界熱絕緣直徑外加肋片能強(qiáng)化換熱增加了外表面積增加了導(dǎo)熱熱阻外加保溫材料能削弱換熱增加了外表面積增加了導(dǎo)熱熱阻？熱工基礎(chǔ)

FundamentalsofThermodynamicsandHeatTransfer23/25圓管外敷保溫層后熱工基礎(chǔ)

FundamentalsofThermodynamicsandHeatTransfer24/25如果外徑小于臨界絕緣直徑增加保溫層厚度可以使散熱量增大如果外徑大于臨界絕緣直徑增加保溫