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對(duì)流傳熱

補(bǔ)充:0  瀏覽:11395  發(fā)布時(shí)間:2012-8-21
  依靠流體微團(tuán)的宏觀運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行的熱量傳遞。這是熱量傳遞的三種基本方式之一;どa(chǎn)中處理的物料大部分是流體,流體的加熱和冷卻都包含對(duì)流傳熱。在化工生產(chǎn)中,對(duì)流傳熱在習(xí)慣上專指流體與溫度不同于該流體的固體壁面直接接觸時(shí)相互之間的熱量傳遞。這實(shí)際上是對(duì)流傳熱和熱傳導(dǎo)兩種基本傳熱方式共同作用的傳熱過程。例如間壁式換熱器中的流體與間壁側(cè)面之間的熱量傳遞,反應(yīng)器中固體物料或催化劑與流體之間的熱量傳遞,都是這樣的傳熱過程。
  類型
  按流體在傳熱過程中有無相態(tài)變化,對(duì)流傳熱分兩類:①無相變對(duì)流傳熱。流體在換熱過程中不發(fā)生蒸發(fā)、凝結(jié)等相的變化,如水的加熱或冷卻。
  根據(jù)引起流體質(zhì)點(diǎn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的原因,對(duì)流傳熱又分自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流。
  自然對(duì)流是由于流體內(nèi)各部分密度不同而引起的流動(dòng)(如散熱器旁熱空氣的向上流動(dòng));
  強(qiáng)制對(duì)流是流體在外力(如壓力)作用下產(chǎn)生的流動(dòng)。強(qiáng)制對(duì)流時(shí)流體流速高,能加快熱量傳遞,因而工程上廣泛應(yīng)用;
  有相變對(duì)流傳熱,流體在與壁面換熱過程中,本身發(fā)生了相態(tài)的變化。這一類對(duì)流傳熱包括冷凝傳熱和沸騰傳熱。
  對(duì)流傳熱的強(qiáng)化
  由牛頓冷卻定律可知,任何可提高傳熱分系數(shù)以及增大傳熱面積和溫度差的措施,都能提高熱流量。在工業(yè)生產(chǎn)中,物料溫度由工藝決定,加熱和冷卻介質(zhì)的溫度又受技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的限制,因之傳熱溫度差的增加通常是受限制的。在增大傳熱面積方面,可采用波紋板、翅片管、螺紋管、小直徑管等,借以提高單位體積內(nèi)的傳熱面積。而提高對(duì)流傳熱分系數(shù),是強(qiáng)化對(duì)流傳熱最基本的方法。無相變對(duì)流傳熱時(shí),熱阻集中在層流底層,增強(qiáng)流體湍動(dòng)或直接在層流底層中產(chǎn)生干擾,以減薄層流底層的厚度,是提高傳熱分系數(shù)的有效方法。提高對(duì)流傳熱分系數(shù)的措施包括增加壁面粗糙度,管內(nèi)設(shè)置添加物(如插入螺旋圈片),氣流中加入固體細(xì)粒,利用噴嘴產(chǎn)生射流等。有相變對(duì)流傳熱的機(jī)理與無相變的不同,需采取不同措施進(jìn)行強(qiáng)化(見沸騰傳熱、冷凝傳熱)。

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