强化传热技术应用与应用

强化传热技术及应用李科群上海理工大学热工程研究所对流换热及其强化•对流：由于流体的宏观运动，使流体各部分之间发生相对位移、冷热流体相互掺混，从而引起的热量传递过程称为对流换热。•分为自然对流和强迫对流。•风；风扇和水泵。•主要参考文献：林宗虎，强化传热技术，北京：化学工业出版社，2007。对流换热及其强化纵掠平壁ccxuRe5105RecxhNuxxlhNu对流换热及其强化外掠等温平板的层流换热：3/12/1PrRe332.0xxNu3/12/1PrRe664.0Nu5105Rec2/)(tttwm对流换热及其强化外掠等温平板的湍流换热：5105Rec3/15/4Pr)871Re037.0(mNu对流换热及其强化横掠单根圆管换热3/1PrRenCNuduRe2/)(tttwr对流换热及其强化横掠管束换热mCNuRe2/)(fwrttt对流换热及其强化管内强迫对流换热（前为层流，后为湍流）2300Rec10000Re为旺盛湍流区对流换热及其强化管内强迫对流换热（均匀热流与均匀壁温条件下温度分布）对流换热及其强化管内层流充分发展区换热计算366.4fNu2300Re2/)(21ffttt（定热流）658.3fNu（定壁温）对流换热及其强化管内湍流强迫对流换热计算nfffNuPrRe023.08.0加热流体时：n=0.4；冷却流体时：n=0.3。54102.1~10Re120~7.0Prf60/dl2/)(21ffttt对流换热及其强化•通过平壁的传热（若忽略到热热阻）•在时，当增大，K值增加很快，直至变成等于；•在时，当增大，K值增加的速度很慢，进一步增加，K值几乎不变。21111hhK21hh1h2h21hh1h1h对流换热及其强化对流换热及其强化表面传热系数h（换热系数）的数值范围对流换热及其强化传热系数K的数值大致范围对流换热及其强化通过平壁的传热21111hhK)(21ffttKATKAAhAAhttff212111)(对流换热及其强化对流热阻分析)1()()1()(2121AhAAhttff32121)(RRRttff如果运行时间长，可能存在不能忽视的污垢热阻。对流换热及其强化减小对流热阻方法：)1()()1()(2121AhAAhttff32121)(RRRttffa.减小热阻R较大一侧（hA较小一侧）的热阻，强化换热的效果最好。b.可以设法增大h或A值，或同时增大两者。c.与改善管道流通能力相似。对流换热及其强化1）从对流介质、方式上进行选择，以增大h；2）从机理上强化。对流换热及其强化增大换热面积：TAKTAK2211)1()()1()(221121AhAAhttomff)(111)/(111112112211221111oomomhhAAhAAhAhAAAhKomhAAAhAK221122111增大换热面积（β为肋化系数）对流换热及其强化oooiiifofiAhAAhtt11TAKTAKiioo0ffittTooioiioohAAAhAK11ooiioooiihhAAhhK111)/(111ofoAAA/)(21对流换热及其强化通过圆筒的传热TAKTAKiiooTldKooTldKii0ffittT对流换热及其强化以管外面积为基准的传热系数oiooioiohdddddhK1ln211以管内面积为基准的传热系数:oioioiiiddhdddhK1ln211对流换热及其强化ooioiifofidhdddhttl1ln2111)(0)1ln211()121)((22ooioiiooooiodhdddhdhdttldddocrhd2对流换热及其强化圆管外加保温层的问题•圆管外加保温层后，减小了表面对流换热热阻，同时增加了导热热阻，两者对保温作用相反。•ocrhd2如果圆柱外径小于临界直径，加保温层反会强化传热；如果大于临界直径，加保温层才会减小热损失。对流换热及其强化加保温层一般情况:一般动力管道外径大于22mm)/(1.0mKW)/(92KmWhommdcr22增大换热面积（β为肋化系数）对流换热及其强化oooiiifofiAhAAhtt11TAKTAKiioo0ffittTooioiioohAAAhAK11ooiioooiihhAAhhK111)/(111ofoAAA/)(21对流换热及其强化园管外加翅片ooomiifofiAhAAhtt11空气调节器对流换热及其强化ooomiifofiAhAAhtt11TAKTAKiioo0ffittT夏天空调运行：考虑析湿系数ooomiififoAhAAhtt11谢谢大家！