换热器传热课件.ppt

换热器是一种用于传递热量的设备，广泛应用于能源动力、化工冶金等工业领域。传热过程的定义是由温度差引起的能量转移过程，该过程几乎无时不有、无处不在，因为温差几乎总是存在的。传热现象在各种化学过程、单元操作、设备管道以及废热利用等方面有着广泛的应用。传热的基本方式主要有热传导、热对流和热辐射三种，这些传热方式在实际问题中往往不是单独存在，而是两种或三种共存的。 热传导是通过物质内部微观粒子（如分子、原子、离子和电子）的微观运动来传递热量的过程。固体中的热传导包括金属导热（通过自由电子的运动）和非金属导热（通过分子或原子的振动）。在液体和气体中，则是分子的不规则热运动（布朗运动）导致热量的传递。热对流则是通过流体质点的宏观运动传递热量，包括自然对流和强制对流两种。热辐射则涉及到电磁波的传播，是通过辐射能的形式来传递热量。 换热器主要分为间壁式、混合式和蓄热式三类。间壁式换热器如套管式和列管式（壳管式）通过热传导和对流的方式传递热量。载热体是指提供或取走热量的流体，主要包括加热剂和冷却剂。加热剂如热水、饱和蒸汽等用于提供热量，而冷却剂如冷水、空气等用于移走热量。 热传导的基本定律是傅立叶定律，该定律指出，物体内部任何一点沿任一方向的导热热流密度与该方向上的温度变化率成正比。导热系数是表征物质导热能力的物性参数，固体、液体、气体的导热系数差异较大，其中固体的导热系数相对较高，液体次之，气体的导热系数则相对较小。但在实际工程应用中，气体的导热性能有利于保温和绝热。 在通过平壁的导热问题中，单层平壁的一维稳态导热问题可以通过傅立叶定律进行分析和计算。在假设导热系数为常数的情况下，可以得出平壁的微分导热公式，从而求解热传导过程中温度随位置的变化情况。 换热器传热的知识点涵盖了热传递的基本定义、现象、原理、应用、状态、基本方式、类型和通过平壁的导热计算等方面，形成了一个完整的传热学理论体系，对于理解和设计实际换热器工作至关重要。