传热与传质简析
循环流化床锅炉设备及系统
论文
学院：能源与动力工程
班级：集控0901班
姓名：布热玛汗·卡德尔
2012年3月
《传热与传质》综述
集控0901班200923060104 黄玲
摘要：传热学就是研究由温差引起的热量传递规律的科学，混合物的组分在浓度梯度的作用下由高浓度向低浓度的方向转移的过程叫做传质。而传质与传热学则是研究传热的基本理论以及传质基本过程，热质交换设备，传热传质强化，气体吸收和填料塔，湿法脱硫技术的介绍等等相关的内容。
关键字：传热与传质，换热器，填料塔，湿法脱硫系统
传热与传质学的研究背景
传热学就是研究由温差引起的热量传递规律的科学。在我们生活的大千世界中发生着各种各样的过程，其中热能的传递是与人类的生存关系最密切的物理关系之一：从现代楼宇的的暖通空调到自然界的风霜雪雨的形成，从航天飞机重返大气层时壳体的热防护到电子器件的有效冷却，从一年四季人们的穿着变化到人类器官的冷冻储存，无不与传热过程密切相关。
混合物的组分在浓度梯度的作用下由高浓度向低浓度的方向转移的过程叫做传质。在含有两种或两种以上组分的流体内部，如果有组分的浓度梯度存在，则每一种组分都有向其低浓度方向转移，已减弱这种浓度不均匀的趋势。
而传质与传热学则是研究传热的基本理论以及传质基本过程，热
质交换设备，传热传质强化，气体吸收和填料塔，湿法脱硫技术的介绍等等相关的内容。传热与传质在动力、化工、制冷、建筑、环境、机械制造、新能源、微电子、核能、航空航天、微机电系统（MEMS）、新材料、军事科学与技术、材料学，生命科学与生物技术…等方面都有着广泛的运用。传热与传质是一门实践性很强的一门科学，常称工程传热与传质学。总之，传热与传质与我们的生活息息相关，学好并掌握传热与传质的基本理论完全是有必要的。
传热与传质研究的基本理论以及研究现状
传热与传质学分为传热学以及传质学两大部分。传热学又可以分为热传导，热对流以及热辐射三大部分。
热质交换设备及传热传质的强化是我们首先必须了解的课题之一。换热器的选择要根据实际和理论来考虑各个方面的因素：首先，了解换热任务，掌握基本数据及特点，例如冷热流体的流量、进出口温度、操作压力，冷热流体的特性参数，冷热流体的工艺特点、腐蚀性等。第二，确定换热器型式，决定流体流程，需要把不清洁的流体或易结垢、沉淀、结晶的流体走管程，管程易清洗，提高流速以增大对流换热系数的流体走管程，且腐蚀性流体走管程，避免对壳体和管束同时腐蚀，压力高的流体走管程，管子耐压性好，饱和蒸气宜走管程，便于排出冷凝液，粘度大的走壳程，可在低Re达到湍流，需要冷却的流体走壳程，便于散热，流体定性温度，获得物性参数，由传热任务计算热负荷，适当选择换热器型式，计算对数平均温差，选取
总传热系数，估计传热面积，试选适当规格型号的换热器，核算总传热系数，分别计算管程、壳程对流传热系数，确定污垢热阻，比较计算的K值与估算的K值至适当差值，根据核算的K值计算传热面积，取10～20%的裕量。想要强化传热就必须依靠增大传热面积，增大平均温差，增大传热系数这三个基本原则。
无论什么样的传热过程都有以下几点共性：A传质方式及历程，物质首先从一相主体扩散至两相界面的该相一侧，然后通过相界面进入另一相，最后通过此相的界面向主体扩散；传质过程的方向及极限，一定条件下，非平衡态的两相体系进行趋于平衡态的传递；两相体系必存在着平衡关系，条件的改变可破坏原有的平衡态；传质过程推动力和速率，平衡是传质过程的极限，组分在两相分配偏离平衡状态的程度为传质推动力。单位时间，单位相接触面上传递的物质的量，mol/(㎡.s).，传质速率等于传质系数乘以传质推动力。这些共性无论是在流流相间的传质或着流固相间的传质中都存在着。
典型利用传质过程的设备有填料塔和板式塔。填料塔结构简图以及压降和空塔气速的关系如下，
而板式塔的结构简图有以下两种类，例如：
气体的吸收与填料塔的计算也是研究传热与传质所必须了解的课题。吸收是用于分离气体混合物的常见单元操作，根据气体混合物中各组分在某种溶剂中溶解度的不同使它们分离，吸收操作所用的液体为吸收剂（S），被溶解吸收的组分为吸收质（A），不被吸收的组分为惰性组分（B）。例如：炼焦过程的副产品煤焦油（洗油）回收焦炉煤气内含有的少量苯、甲苯类低碳氢化合物。吸收与解析流程如下图。
而且吸收剂的选择也有很多的要点，不能想当然，例如，对吸收质有较大的溶解度；对所处理气体必须有较高的选择性；吸收质在吸收剂中的溶解度，应随温度的变化有较大的差异，便于吸收剂再生；蒸气压力要低，减少吸收和再生过程中的挥发损失；化学稳定性好，粘度
小，价廉、易得、无毒、不易燃烧。
气体在液体中的溶解度在一定温度、压力下，混合气体与一定量吸收剂共存并充分接触时，吸收质在气液两相中的分配将趋于稳定，当吸收剂中中吸收质浓度达到饱和时，达到相平衡。影响吸收过程的因素有温度、总压和气相和液相组成，总压不大时，其变化几乎不影响平衡溶解度，仅随温度和吸收质在气相的组成而变化，加压和降温均可提高溶解度，温度影响尤其明显，易溶气体所需分压较低，难溶气体所需分压较高。吸收的相平衡主要遵守亨利定律，总压低于0.5MPa时，吸收质在稀溶液上方的气相平衡分压与其在液相中的摩尔分数成正比，比例系数为E。不同的吸收质，亨利系数越大，越难溶解，同一吸收质，温度升高，亨利系数增大，溶解度下降，反应气体溶解的难易程度。气体在液体中的溶解度如下图所示，
而填料塔吸收塔的计算则根据的是质量守恒定律，如图所示
吸收操作曲线
液气比变化的影响
吸收塔最小液气比
传质单元高度和传质单元数
传热与传质学的发展
随着科学技术的大力发展，由于环境，能源，技术，原料等各个方面的因素，湿法脱硫技术应而生。脱硫工艺在燃烧过程中所处位置有以下几种：燃烧前脱硫：洗煤、煤的气化和液化；燃烧中脱硫：循环流化床锅炉；燃烧后脱硫：烟气脱硫，石灰石/石膏湿法、旋转喷雾干燥法、炉内喷钙加尾部烟道增湿活化烟气脱硫、海水烟气脱硫、电子束照射加喷氨烟气脱硫、气体悬浮吸收脱硫、一体化烟气脱硫工艺（NID）、回流式烟气循环流化床等。随着湿法脱硫技术的逐渐成熟，它具备了技术成熟、可靠，国外应用广泛，国内也有运行经验，脱硫效率高>=95%，适用于大容量机组，吸收剂价廉易得，系统运
行稳定、煤种和机组负荷变化适应性广，脱硫副产品石膏可以综合利用等等优点。但是同时，在以下几个方面还欠成熟；系统复杂、运行维护工作量大；水消耗较大，存在废水处理问题；系统投资较大、运行维护费用高、装置占地面积也相对较大。
湿法脱硫技术的使用原理有吸收、氧化、结晶等：
●吸收：SO2+H2O = H2SO3 = H＋+ HSO3－
●氧化：H＋+HSO3－+ （1/2）O2 = 2H2O + SO42-
●结晶：CaCO3 + 2H＋= Ca2＋+ H2O + CO2
●Ca2＋+ SO42-+ 2 H2O = CaSO4·2 H2O
湿法脱硫系统示例如下图：
吸收塔系统、烟气系统、石灰石输送系统、石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、FGD辅助设备系统等构成了湿法脱硫系统，且它的工艺原理有为保持固体颗粒的悬浮，配有足够数量的搅拌器；石膏浆液排至石膏脱水系统。配有真空皮带过滤机，以使石膏的品质满足工业应用的要求。真空皮带过滤机中滤出的滤液经收集后在FGD系统中循环使用。一部分滤液被送至FGD废水处理系统，作为从FGD系统清除氯化物的排放水几个方面。
除此之外，传热与传质学将对材料学起到举足轻重的作用，学好传热与传质至关重要。
参考文献：1，埃克尔特，德雷克《传热与传质》科学出版社
2，杨世铭，陶文栓《传热学》高等教育出版社
3，何亚玲《工程热力学》高等教育出版社
4，帕坦卡S.V 《传热与流动的数值计算》科学出版社
5，奥西波娃B.A 《传热学实验研究》高等教育出版社
2012年1月3号
交大传热传质学期末试卷-A卷答案
一、 简答（30分） 1、 答：导热（热传导）、对流（热对流）、辐射（热辐射） （2分） 导热：dt q dx λ=- （1分） 热流：q h t =? （1分） 热辐射：4q T σ=或41T εσ= （1分） 2、 答：（1）p t c ρτ ??是非稳态项，代表单位体积物体的热力学能增量 （1分） t t t x x y y z z λλλ???????????? ++ ? ? ??????????? ??是扩散项，代表单位体积的物体通过导热方式获 得的净热流量； （1分） Φ是源项，代表单位体积内热源的生成热 （1分） （2）220d t dx = （1分） 方程中未出现导热系数，但不能说物理内温度分布与导热系数无关 （1分） 原因：导热微分方程是导热过程的通用方程，其具体的解还要依赖边界条件，如果两侧都是第一类边条，则的确无关，如果是第三类边条，则有关。 （1分） 3、 答：（a ）质量守恒定律、傅里叶定律和能量守恒定律 （2分） （b ）导入与导出的净热流量 + 对流传入的净热流量=单位时间热力学能的增量 （2分） 4、 传热学中引入相似原理的意义是什么？(4分) 答：可以解决对流传热的实验中遇到的三个问题：（1分） （1）测量那些数据； （1分） （2）如何整理实验数据； （1分） （3）指导模化实验 （1分） 5、 （6分） 答：膜状凝结：如果凝结液体能很好地润湿壁面，在壁面上铺展成膜，称之为膜状凝结 （2分） 珠状凝结：当凝结液体不能很好地润湿壁面时，凝结液体在壁面形成一个个小液珠，称之为珠状凝结 （2分） 由于实际工程只能够凝结传热过程的污染等诸多因素，使得珠状凝结无法长时间保持。（1分） 第三问可以根据学生自己的想法判断是否给分， （1分） 6、 表面间辐射传热过程中，经常用到角系数。请给引入角系数的意义、应用条件及其三个性质各是什么？
(完整word版)强化传热技术
1、强化传热的目的是什么？ （1）减小初设计的传热面积，以减小换热器的体积和重量；（2）提高现有换热器的能力；（3）使换热器能在较低温差下工作；（4）减少换热器的阻力，以减少换热器的动力消耗。 2、采用什么方法解决传热技术的选用问题？ （1）在给定工质温度、热负荷以及总流动阻力的条件下，先用简明方法对拟采用的强化传热技术从使换热器尺寸大小、质轻的角度进行比较。这一方法虽不全面，但分析表明，按此法进行比较得出的最佳强化传热技术一般在改变固定换热器三个主要性能参数（换热器尺寸、总阻力和热负荷）中的其他两个，再从第三个性能参数最佳角度进行比较时也是最好的。（2）分析需要强化传热处的工质流动结构、热负荷分布特点以及温度场分布工况，以定出有效的强化传热技术，使流动阻力最小而传热系数最大。（3）比较采用强化传热技术后的换热器制造工艺、安全运行工况以及经济性问题。 3、表面式换热器的强化传热途径有哪些？ （1）增大平均传热温差以强化传热；（2）增加换热面积以强化传热；（3）提高传热系数以强化传热。 4、何为有功和无功强化传热技术？包括哪些方法？ 从提高传热系数的各种强化传热技术分，则可分为有功强化传热技术和无功强化传热技术两类。前者也称主动强化传热技术、有源强化技术、后者也称为被动强化技术、无源强化技术。有功强化传热技术需要应用外部能量来达到强化传热的目的；无功传热强化技术则无需应用外部能量即能达到强化传热的目的。有功强化传热技术包括机械强化法、震动强化、静电场法和抽压法等；无功强化传热技术包括表面特殊处理法、粗糙表面法、扩展表面法、装设强化元件法、加入扰动流体法等。 5、单项流体管内强制对流换热时，层流和紊流的强化有何不同？ 当流体做层流运动时，流体沿相互平行的流线分层流动，各层流体间互不掺混，垂直于流动方向上的热量传递只能依靠流体内部的导热进行，因而换热强度较低。因此，对于强化层流流动的换热，应以改变流体的流动状态为主要手段。当流体做湍流运动时，流体的传热方式有两种：在层流底层区的热量传递主要依靠导热；而在底层以外的湍流区，除热传导以外，主要依靠流体微团的混合运动。除液态金属以外，一般流体导热率都很小，湍流换热时的主要热阻在层流地层区。因此对于强化湍流流动的换热，主要原则应是减薄层流底层的厚度。 6、管式换热器一般采用圆管还是矩形通道？为什么？ 在管子数目、工质流量及管道横截面周界均给定的情况下，圆形管道的流通截面积最大，矩形的最小，而流速恰好相反。在个管道中温度条件相同时，矩形管道能增加换热系数，但同时阻力也剧增，这就是管式换热器一般采用圆管而不用换热效果横好的矩形管道的原因。 7、采用扩张-收缩管式如何强化传热的？ 流体在扩张段中产生的强烈漩涡被流体带入收缩段时得到了有效利用，从而增强了传热。此外，在收缩段中由于流体流过收缩截面时流速增高，使流体边界层中流速也相应增高，从而也增进了传热效应。
计算传热学-传热基本原理及其有限元应用
1. 传热学的发展概述 18世纪30年代首先从英国开始的工业革命促进了生产力的空前发展。生产力的发展为自然科学的发展成长开辟了广阔的道路。传热学这一门学科就是在这种大背景下发展成长起来的。导热和对流两种基本热量传递方式早为人们所认识，第三种热量传递方式则是在1803年发现了红外线才确认的，它就是热辐射方式。在批判“热素说”确认热是一种运动的过程中，科学史上的两个著名实验起着关键作用。其一是1798年伦福特(B ．T ．Rumford)钻炮筒大量发热的实验，其二是 1799年戴维(H ．Davy)两块冰块摩擦生热化为水的实验。确认热来源于物体本身内部的运动开辟了探求导热规律的途径。1804年毕渥根据实验提出了一个公式，认为每单位时间通过每单位面积的导热热量正比例于两侧表面温差，反比例于壁厚，比例系数是材料的物理性质。傅里叶于1822年发表了他的著名论著“热的解析理论”，成功地完成了创建导热理论的任务。他提出的导热定律正确概括了导热实验的结果，现称为傅里叶定律，奠定了导热理论的基础。他从傅里叶定律和能量守恒定律推出的导热微分方程是导热问题正确的数学描写，成为求解大多数工程导热问题的出发点。他所提出的采用无穷级数表示理论解的方法开辟了数学求解的新途径。傅里叶被公认为导热理论的奠基人。在傅里叶之后，导热理论求解的领域不断扩大。同样，自1823年M. Navier 提出流动方程以来，通过1845 年 G.G. Stokes 的改进，完成了流体流动基本方程的创建任务。流体流动理论是更加复杂的对流换热理论的必要前提，1909和1915年W. Nusselt 开辟了在无量纲数原则关系正确指导下，通过实验研究对流换热问题的一种基本方法。1904 年，L. Prandtl 提出的对流边界层理论使流动微分方程得到了简化，1921年 E. Pohlhausen 基于流动边界层理论引进了热边界层的概念，为对流传热微分方程的理论求解建立了基础。在辐射传热研究方面，19世纪J. Stefan 根据实验确定了黑体辐射力正比于它的绝对温度的四次方的规律，1900年M.Planck 提出的量子假说奠定了热辐射传热理论基础。上述传热理论为传热分析解析、数值以及实验研究奠定了理论基础。还要特别提到的是，由于计算机的迅速发展，用数值方法对传热问题的分析研究取得了重大进展，在20世纪70年代已经形成一个新兴分支—数值传热学。近年来，数值传热学得到了蓬勃的发展[2-4]。 2. 传热分析计算理论 热量传递主要有三种传递形式，分别是热传导、热对流和热辐射。热传导是指两个相互接触良好的物体之间的能量交换或一个物体由于其自身温度梯度而 引起的内部能量的传递。其遵循傅里叶定律[5]：dT q dx λ=-，其中λ是热导率， dT dx 是温度梯度，q 是热流密度。热对流是指在物体与其周围介质之间发生的热量交换。热对流分为自然对流和强制对流，用牛顿冷却方程描述为()w f q h t t =-，其中h 为表面传热系数，w t 为物体表面的温度，f t 为物体周围流体的温度。一个 物体或两个物体之间通过电磁波形式进行的能量传递交换称为热辐射，通常由斯
传热几传质学答案
第八章 热量传递的基本概念 2．当铸件在砂型中冷却凝固时，由于铸件收缩导致铸件表面与砂型间产生气隙，气隙中的空气是停滞的，试问通过气隙有哪几种基本的热量传递方式？ 答：热传导、辐射。 注：无对流换热 3．在你所了解的导热现象中，试列举一维、多维温度场实例。 答：工程上许多的导热现象，可以归结为温度仅沿一个方向变化，而且与时间无关的一维稳态导热现象。 例，大平板、长圆筒和球壁。此外还有半无限大物体，如铸造时砂型的受热升温（砂型外侧未被升温波及） 多维温度场：有限长度的圆柱体、平行六面体等，如钢锭加热，焊接厚平板时热源传热过程。 4．假设在两小时内，通过152mm ×152mm ×13mm （厚度）实验板传导的热量为 837J ，实验板两个平面的温度分别为19℃和26℃，求实验板热导率。 解：由傅里叶定律可知两小时内通过面积为152×152mm 2的平面的热量为 t x T A t dx dT A Q ??-=-=λλ 873=-36002101326191015210152333???-? ????---λ 得 C m W 03/1034.9*?=-λ 第九章 导 热 1. 对正在凝固的铸件来说，其凝固成固体部分的两侧分别为砂型（无气隙）及固液分界面，试列出两侧的边界条件。 解：有砂型的一侧热流密度为 常数，故为第二类边界条件， 即τ＞0时),,,(n t z y x q T =??λ 固液界面处的边界温度为常数， 故为第一类边界条件，即 τ＞0时Τw =f(τ) 注：实际铸件凝固时有气隙形成，边界条件复杂，常采用第 三类边界条件 3. 用一平底锅烧开水，锅底已有厚度为3mm 的水垢，其热导率λ为1W/(m · ℃)。已知
《传热传质学》主要内容和专业词汇中英文对照
《传热传质学》主要内容和专业词汇中英文对照 Chapter 1 Thermodynamics and Heat Transfer 主要内容 1.Concepts: heat (thermal energy)、heat transfer、thermodynamics、total amount of heat transfer、heat transfer rate、heat flux、conduction、convection、radiation 2.Equations: 1) The first law of thermodynamics (conservation of energy principle) 2) Heat balance equation: a) closed system; b) open system (steady-flow) 3) Fourier’s law of heat conduction 4) Newton’s law of cooling 5) Stefan-Boltzmann law 主要专业词汇 heat transfer 传热、热传递、传热学thermodynamics热力学 caloric 热素specific heat 比热mass flow rate 质量流率 latent heat 潜热sensible heat 显热heat flux热流密度 heat transfer rate热流量total amount of heat transfer总热量 conduction导热convection对流radiation辐射 thermal conductivity 热导率thermal diffusivity 热扩散率 convection/combined heat transfer coefficient 对流/综合换热系数 emissivity 发射率absorptivity 吸收率simultaneous heat transfer 复合换热
换热器开题报告
丙烯冷凝器(E-301)设计 ———— 摘要：本文先简单阐述了换热器的研究背景，并附带介绍了换热器的重要作用及其型式的发展过程。然后结合课题设计方向，由于本次设计方向为丙烯冷凝器（E-301）的设计，该冷凝器属于浮头式换热器的一种；在介绍浮头式换热器常见通用结构过程中，讲述一些用于该丙烯冷凝器的元件结构。最后，简单讲述了本次设计所用的技术路线，大致介绍了冷凝器设计的相关步骤和方法。 关键字：浮头式换热器，冷凝器，技术路线 1研究背景 换热设备是化工、炼油工业、医药、冶金、制冷等工业中普遍应用的典型工艺设备，用来实现热量的传递，使热量由高温流体传送给低温流体。在实际生产过程中，为了满足工艺的要求，往往进行着各种不同的换热过程：如加热、冷却、冷凝、蒸发等。一般换热器需要满足如下的基本条件：合理地实现所规定的工艺条件；安全可靠；利于安装、操作、维修；经济合理[1]。 管壳式换热器的使用已有很悠久的历史；在二十世纪30年代，开始出现板式换热器，并应用于食品工业。以板代管制成的换热器，结构紧凑，传热效果好，因此陆续发展为多种形式。英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器，用于飞机发动机的散热。30年代末，瑞典又制造出第一台板壳式换热器，用于纸浆工厂。在此期间，为了解决强腐蚀性介质的换热问题，人们对新型材料制成的换热器开始注意。60年代左右，由于空间技术和尖端科学的迅速发展，迫切需要各种高效能紧凑型的换热器，再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展，换热器制造工艺得到进一步完善，从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用。此外，自60年代开始，为了适应高温和高压条件下的换热和节能的需要，典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。70年代中期，为了强化传热，在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。近年来，由于能源消耗引起了人们的广泛重视，能源价格的逐渐上升，循环回收再利用观念已开始深入人心，工厂中废热回收也越来越具有吸引力。通过换热器的使用，回收生产过程中产生的废热来提高工厂的效率以减少国家的能源需求，节省资源，对于国家长久的发展来说具有重要的意义。同时，通过对换热器的优化设计，提高各类换热器的工作效率，减少因工作而造成的更多的能源浪费，也是设计换热器的重中之重。
传热传质试题题库
传热与传质习题库 目录 一、传热.................................................. 错误!未定义书签。 （一）选择题 .............................................. 错误!未定义书签。 （二）判断题 .............................................. 错误!未定义书签。 二、传质 .......................................................... 错误!未定义书签。 （一）选择题 .............................................. 错误!未定义书签。 （二）判断题 .............................................. 错误!未定义书签。 答案 .......................................................... 错误!未定义书签。
模块二热量传递 （一）选择题 1．导热系数的单位为（）。 A、W/(m℃)； B、W/(m2℃)； C、W/(kg℃)； D、W/(S℃)。 2．夏天电风扇之所以能解热是因为（）。 A、它降低了环境温度； B、产生强制对流带走了人体表面的热量； C、增强了自然对流； D、产生了导热。 3．有一种30℃流体需加热到80℃，下列三种热流体的热量都能满足要求，应选（）有利于节能。A、400℃的蒸汽；B、300℃的蒸汽；C、200℃的蒸汽；D、150℃的热流体。 4．工业生产中，沸腾传热应设法保持在（）。 A、自然对流区； B、核状沸腾区； C、膜状沸腾区； D、过渡区。 5．用120℃的饱和蒸汽加热原油，换热后蒸汽冷凝成同温度的冷凝水，此时两流体的平均温度差之间的关系为(t m)并流（）(t m)逆流。 A、小于； B、大于； C、等于； D、不定 6．物质导热系数的顺序是（）。 A、金属＞一般固体＞液体＞气体； B、金属＞液体＞一般固体＞气体； C、金属＞气体＞液体＞一般固体； D、金属＞液体＞气体＞一般固体。 7．下列四种不同的对流给热过程：空气自然对流α1，空气强制对流α2（流速为3m/s）,水强制对流α3（流速为3 m/s），水蒸汽冷凝α4。α值的大小关系为（）。 A、α3>α4>α1 >α2； B、α4>α3>α2>α1； C、α4>α2>α1>α3； D、α3>α2>α1>α4 8．换热器中冷物料出口温度升高，可能引起的有原因多个，除了（）。 A、冷物料流量下降； B、热物料流量下降； C、热物料进口温度升高； D、冷物料进口温度升高 9．用120℃的饱和水蒸汽加热常温空气。蒸汽的冷凝膜系数约为2000W/(m2K),空气的膜系数约为60W/(m2K)，其过程的传热系数K及传热面壁温接近于（）。 A、2000W/(m2K)，120℃； B、2000W/(m2K)，40℃； C、60W/(m2K)，120℃； D、60W/(m2K)，40℃。 10．双层平壁定态热传导，两层壁厚相同，各层的导热系数分别为λ1和λ2，其对应的温度差为t1和t2,若t1>t2,则λ1和λ2的关系为（）。 A、λ1 <λ2； B、λ1>λ2； C、λ1=λ2； D、无法确定。 11．水在无相变时在圆形管内强制湍流，对流传热系数i为1000W/（m2.℃）若将水的流量增加1倍，而其他条件不变，则i为（）。 A、2000； B、1741； C、不变； D、500。 12．有一套管换热器，环隙中有℃的蒸气冷凝，管内的空气从20℃被加热到50℃，管壁温度应接近（）。 A、20℃； B、50℃； C、℃； D、℃。 13．套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸气，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时传热系数K应（）。 A、增大； B、减小； C、基本不变； D、无法判断。 14．套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸气，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时空气出口温度（）。 A、增大； B、减小； C、基本不变； D、无法判断。 15．利用水在逆流操作的套管换热器中冷却某物料。要求热流体的温度T1，T2及流量Ｗ1不变。今因冷却水进口温度t1增高，为保证完成生产任务，提高冷却水的流量Ｗ2，其结果（）。
《传热学与传质学》教学大纲
《传热学与传质学》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称：Engineering Thermodynamics and Heat Transfer 2、课程类别：专业基础课程 3、课程学时：总学时48，实验学时4 4、学分：3 5、先修课程：高等数学；普通物理；普通化学；工程流体力学 6、适用专业：石油工程 7、大纲执笔：油气储运教研室李永杰 8、大纲审批：石油工程学院学术委员会 9、制定(修订)时间：2006.11 二、课程的目的与任务： 本课程是研究热能传递与能量转换规律的学科，是一门必修的技术基础课程。通过本课程的学习，应使学生掌握热能与机械能的转化规律，热能的合理利用。热能的传递原理与规律、换热设备的热工计算等基本知识，培养学生独立思考、分析推导问题简化问题的能力，为专业课程的学习提供必要的理论基础。 三、课程的基本要求： 1.了解工程热力学与传热学的宏观研究方法及特点，掌握工程热力学 与传热学的基本概念： 2.掌握工程热力学的两个基本定律，能正确分析能量转换与守恒关 系，对热能的可用性有基本的认识，了解合理用能的原则 3.能依据热能过程的特征，分析计算过程的功量与热量。掌握理想气 体的基本热力性质与计算方法。 4.掌握热量传递的三种基本方式的原理与工程常见条件下的简化、计 算。 5.理解传热过程及传热系数，能计算传热量，并能指出增大或减小传 热量的基本方法。 6.了解常用换热器类型，并能进行换热器的一般热力计算。 四、教学内容、要求及学时分配： 2.(一)理论教学：
1．基本概念及定义（2学时） 掌握基本概念：热力学系统；热力学的状态及基本状态参数；平衡状态：状态方程；热力过程的准静态过程；准静态过程的功；热量；热量和功的类比；热力循环。 重点：建立工程热力学的基本概念及定义 难点：准静态过程的功；热量：热量和功的类比。 2．热力学的第一定律（6学时） 掌握热力学第一定律；闭口系统能量方程式；稳定状态稳定流动能量方程；焓；轴功；稳定流动能量方程式应用举例。 重点：能量守恒方程式与应用 难点：焓参数的应用。 3．理想气体内能、焓、熵和比热（2学时） 掌握理想气体内能和从理想气体的比热；理想气体的熵：了解理想气体混合物。 重点：理想气体状态参数变化量的计算。 难点：理想气体的熵变计算。 4．理想气体的热力过程（4学时） 掌握热力过程分析概述：定容过程；定压过程：定温过程；定熵过程；多变过程。 重点：各热力过程中功量与热量、状态参数的计算。 难点：多变过程的计算分析，图示。 5．热力学第二定律（4学时） 掌握热机循环与制冷循环：热力学第二定律，可逆过程与不可逆过程，卡诺循环。卡诺定理；了解热能的可用性。 重点：理解热力学第二定律是判断过程方向性的定律 难点：热能的可用性分析 6．熵（4学时） 掌握状态参数熵的计算，了解不可逆过程熵的产生；理解孤立系统熵增原理；系统的作功能力与不可逆损失。 重点：掌握熵增原理，判断过程方向 难点：熵变计算与系统作功能力损失计算
工业锅炉文献综述
燕山大学 本科毕业设计（论文）文献综述 课题名称：SHL20-1.25/130/70-A热水锅炉设计 学院（系）：车辆与能源学院 年级专业：热能与动力工程 学生姓名：吕志鹏 指导教师：王华山 完成日期：2015年3月17日
一、课题国内外现状 工业锅炉是重要的热能动力设备,而我国是当今世界锅炉生产和使用最多的国家。中国锅炉制造业是在新中国成立后建立和发展起来的。特别是改革开放以来,随着国民经济的蓬勃发展,全国有千余家持有各级锅炉制造许可证的企业,可以生产各种不同等级的锅炉[1]。 在未来相当长的一段时间内,燃煤工业锅炉仍将是我国工业锅炉的主导产品,且以中大容量(单台蒸发量≥10t/h)居多。但燃煤锅炉会产生严重的环境污染,随着能源供应结构的变化和节能环保要求日益严格,天然气开发应用将进入高速发展时期。小型燃煤工业锅炉将退出中心城区。因此采用清燃料和洁净燃烧技术的高效、节能、低污染工业锅炉将是产品发展的趋势。 工业锅炉每年的总能源消耗和污染排放均位居全国工业行业第二,仅次于电站锅炉,煤炭消耗量远高于钢铁、石化等高耗能工业行业。工业锅炉的发展直接影响国家建设资源节约型和环境友好型社会的经济发展和社会发展目标的实现。“十一五”期间,降低单位GDP能耗将成为我国政府宏观调控的重点,工业锅炉行业面临重大发展机遇,工业锅炉行业应该以高效节能降耗为中心,洁净减排环保为目标,认真制定工业锅炉行业发展规划,引导行业传统技术的改良,核心技术和关键技术的创新,提升工业锅炉系统节能效果;推动行业和企业结构与产品结构调整,促进工业锅炉行业跨越式发展和全面技术进步[2-4]。 二、研究主要成果 为了进一步提高工业锅炉的效率和减少污染物的排放，国内外研究人员分别从燃烧方式、炉膛布置、运行维护等方面进行研究，取得了不少成果。 在链条锅炉上增加风扇磨煤机直吹系统,采用复合燃烧技术,可大幅度提高锅炉的出力和锅炉热效率。能够适应制浆、造纸企业热负荷波动频繁及波动幅度大的特点。风扇磨煤机集吸风、干燥、磨煤、送粉等功能于一身,新增设施少、投资省、见效快、占地面积小,完全适合于旧锅炉的改造,是值得推广的一种燃烧技术[5-6]。 使用分层燃烧技术可以提高锅炉的经济型，改进分层燃烧技术的实现将对我国的锅炉行业产生深远的影响，使之在锅炉运行中发挥更重要的作用。
传热部分习题答案
传热部分习题答案 1-7 热电偶常用来测量气流温度。如附图所示，用热电偶来测量管道中高温气流的温度T f ,壁管温度f w T T <。试分析热电偶结点的换热方式。 解：具有管道内流体对节点的对流换热，沿偶丝到节点的导热和管道内壁到节点的热辐 射 1-21 有一台气体冷却器，气侧表面传热系数1h ＝95W/2 ，壁面厚δ＝2.5mm ， )./(5.46K m W =λ水侧表面传热系数58002=h W/2。设传热壁可以看成平壁，试计算各 个环节单位面积的热阻及从气到水的总传热系数。你能否指出，为了强化这一传热过程，应首先从哪一环节着手 解： ;010526.0111== h R ;10376.55.460025.052-?===λδR ; 10724.1580011423-?===h R 则 λδ+ += 21111 h h K ＝)./(2K m W ，应强化气体侧表面传热。 1-22 在上题中，如果气侧结了一层厚为2mm 的灰，)./(116.0K m W =λ;水侧结了一层 厚为1mm 的水垢)./(15.1K m W =λ。其他条件不变。试问此时的总传热系数为多少 解：由题意得 5800115.1001.05.460025.0116.0002.09511 111 2 3322111++++= ++++= h h K λδλδλδ ＝)./(2 K m W 1-32 一玻璃窗，尺寸为60cm cm 30?，厚为4mm 。冬天，室内及室外温度分别为20℃ 及-20℃，内表面的自然对流换热表面系数为W ，外表面强制对流换热表面系数为50)./(K m W 。玻璃的导热系数)./(78.0K m W =λ。试确定通过玻璃的热损失。 解： λδA Ah A h T + +?= Φ2111 ＝ -2 一冷藏室的墙由钢皮矿渣棉及石棉板三层叠合构成，各层的厚度依次为0.794mm.,152mm 及9.5mm ，导热系数分别为45)./(K m W ,0. 07)./(K m W 及)./(K m W 。冷藏室的有效换热面积为2 m ，室内外气温分别为-2℃及30℃，室内外壁面的表面传热系数 可分别按)./(2K m W 及 )./(2 K m W 计算。为维持冷藏室温度恒定，试确定冷藏室内的冷却排管每小时需带走的热量。 解：由题意得 3 3 2211212 111λδλδλδ++++-? =Φh h t t A ＝
暖通毕业设计文献综述
暖通毕业设计文献综述 【篇一：暖通毕业文献综述】 文献综述 题目家用中央空调的研究与发展前景 学生姓名 专业班级 学号院（系） 指导教师(职称) 完成时间 家用中央空调的研究与发展前景 1 家用中央空调具有的特点 1.1 家用中央空调的优点 （1）具有单台房间空调器的优势。如质量可靠、故障率低、使用灵活、安装方便、维护简单等。 （2）具有中央空调的优势，如房间内温度分布均匀，不占有房间的 使用面积，能和装修较好的配合，室内噪音低等。 （3）具有较好的个性化，～方面要体现在住户个人购买、个人使用，另一方面室内空调机布置能够灵活多样，可根据房间的布局、个人 喜好有多种方案可供选择。 （4）家用中央空调消费群体不光是针对高消费群体，而逐步针对普 通的工薪阶层。随着空调厂家大规模生产、开发，其价格会逐渐回落，使家用中央空调能落户于普通百姓家庭成为可能。 1.2家用中央空调的缺点 （1）比分体空调贵不少，但是配合装修效果非常好。 （2）耗电量比较大，不容易清洗。机组噪音比较大。噪音方面主要 影响的是夜间睡眠，可以调成最低风速运行。另外，在选择中央空 调品牌时可以关注室内机噪音值。 （3）不同品牌价格差距很大，制冷效果也有差距。 2 家用中央空调方式的分析比较 2.1几种家用中央空调输送介质方式的分析比较 中央空调是集中处理空调负荷的系统型式，其冷／热量是通过一定 的介质输送到空调房间里去的。按照家用小型中央空调的输送介质 的不同，常见的家用小型中央空调可以分成以下三种主要型式。 2.1.1风管式系统
风管式系统以空气为输送介质，其原理与大型全空气中央空调系统 的原理基 本相同。它利用室外主机集中产生冷／热量，将从室内引回的回风(或回风和新风的混风)进行冷却／力d热处理后，再送入室内消除其 空调冷／热负荷。相对于其它的家用小型中央空调型式，风管式系 统初投资较小。如若引入新风，其空气品质能得到较大的改善。但 风管式系统的空气输配系统所占用建筑物空间较大，一般要求住宅 要有较大的层高。而且它采用统～送风的方式，在没有变风量末端 的情况下，难以满足不同房间不同的空调负荷要求。而变风量末端 的引入将会使整个空调系统的初投资大大增加。 2.1.2冷／热水机组 冷／热水机组的输送介质通常为水或乙二醇溶液。它通过室外主机 产生出空调冷，热水，由管路系统输送至室内的各末端装置，在末 端装置处冷，热水与室内空气进行热量交换，产生出冷／热风，从 而消除房间空调负荷。它是一种集中产生冷／热量，但分散处理各 房间负荷的空调系统型式。该系统的室内末端装置通常为风机盘管。目前风机盘管一般均可以调节其风机转速(或通过旁通阀调节经过盘 管的水量)，从而调节送入室内的冷／热量，因此该系统可以对每个 空调房间进行单独调节，满足各个房间不同的空调需求，同时其节 能性也较好。此外，由于冷／热水机组的输配系统所占空间很小， 因此一般不受住宅层高的限制。但此种系统一般难以引进新风，因 此对于通常密闭的空调房间而言，其舒适性较差。 2.1.3 vrv系统 变制冷剂流量(varied refrigerant volume，简称vrv)空调系统是一 种冷剂式空调系统，它以制冷剂为输送介质，室外主机由室外侧换 热器、压缩机和其他制冷附件组成，末端装置是由直接蒸发式换热 器和风机组成的室内机。一台室外机通过管路能够向若干个室内机 输送制冷剂液体。通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内各换 热器的制冷剂流量，可以适时地满足室内冷、热负荷要求。vrv系统 具有节能、舒适、运转平稳等诸多优点，而且各房间可独立调节， 能满足不同房间不同空调负荷的需求。但该系统控制复杂，对管材 材质、制造工艺、现场焊接等方面要求非常高，且其初投资比较大。除了风管式系统、冷／热水机组、vrv系统这三种基本的系统型式外，还可以互相交叉，衍生出一些新型的系统。例如，将冷／热水机组 和风管式系统进行组合，往室内送冷热水处理房间空调负
传热学试题(答案)
①Nu准则数的表达式为（A ） ② ③根据流体流动的起因不同，把对流换热分为（ A） ④A．强制对流换热和自然对流换热B．沸腾换热和凝结换热 ⑤C．紊流换热和层流换热D．核态沸腾换热和膜态沸腾换热 ⑥雷诺准则反映了（ A） ⑦A．流体运动时所受惯性力和粘性力的相对大小 ⑧B．流体的速度分布与温度分布这两者之间的内在联系 ⑨C．对流换热强度的准则 ⑩D．浮升力与粘滞力的相对大小 ?彼此相似的物理现象，它们的（ D）必定相等。 ?A．温度B．速度 ?C．惯性力D．同名准则数 ?高温换热器采用下述哪种布置方式更安全（ D） ?A．逆流B．顺流和逆流均可 ?C．无法确定D．顺流
?顺流式换热器的热流体进出口温度分别为100℃和70℃，冷流体进出口温度分别为20℃和40℃，则其对数平均温差等于（） A．60.98℃B．50.98℃ C．44.98℃D．40.98℃ ?7．为了达到降低壁温的目的，肋片应装在（ D） ?A．热流体一侧B．换热系数较大一侧 ?C．冷流体一侧D．换热系数较小一侧 21黑体表面的有效辐射（ D）对应温度下黑体的辐射力。 22A．大于B．小于 C．无法比较D．等于 23通过单位长度圆筒壁的热流密度的单位为（ D） 24A．W B．W／m2 C．W／m D．W／m3 25格拉晓夫准则数的表达式为（D ） 26 27.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( A ) 28 A.热辐射 B.热对流 C.导 热 D.都不是 29准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( C )的变化规律。 30A.强制对流换热 B.凝结对流换热
31 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 32下列各种方法中，属于削弱传热的方法是( D ) 33A.增加流体流度 B.设置肋片 34 C.管内加插入物增加流体扰动 D.采用导热系数较小的材 料使导热热阻增加 35冷热流体的温度给定，换热器热流体侧结垢会使传热壁面的温度( A ) 36 A.增加 B.减小 C.不变 D.有时增 加，有时减小 37将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是( D ) 38A.减少导热 B.减小对流换热 39 C.减少对流与辐射换热 D.减少导热与对流换热 40下列参数中属于物性参数的是( B ) 41A.传热系数 B.导热系数 42 C.换热系数 D.角系数 43已知一顺流布置换热器的热流体进出口温度分别为300°C和150°C，冷流体进出口温度分别为50°C和100°C，则其对数平均温差约为( )
传热传质学考试重点
考试形式 闭卷，时间120分钟，包括简答、分析和计算。带计算器、作图工具。 简答和分析主要涉及基本概念、表达式、简单问题的推导原理等。 计算题请重视课程中布置的习题、PPT中的例题等。 考试重点 第一章 1、三种传热方式的概念、基本表达式 2、能量守恒的原理，并会利用能量守恒进行简单计算 3、物理量单位及换算 第二章 1、温度场（等温面、等温线）的概念、温度梯度、热流线 2、热导率的定性大小关系（固体、液体、气体） 3、热扩散系数 4、重点掌握三维直角坐标、圆柱坐标、球坐标下的导热微分方程推导过程与原理，及简化条件 5、三种边界条件的物理意义与表达形式 第三章 1、重点掌握三种坐标下导热、对流、辐射热阻的意义与表达式，会利用热阻分析法计算复合壁导热问题 2、接触热阻的定义与消除接触热阻的方法 3、熟悉有内热源情况下的一维稳态平壁导热问题并做简单分析 第四章不做考试要求 第五章 1、重点掌握集总热容法原理和使用条件，会利用集总热容法对瞬态导热问题进行计算 2、掌握无量纲数Bi、Fo（中英文名、物理意义和表达式） 第六章 1、边界层（速度、温度、浓度）的含义、流体流态的转变 2、影响对流换热系数的相关物理因素、对流换热系数的相对大小关系（自然/
受迫，相变/非相变）、平均对流换热系数和局部对流换热系数的区别与联系 3、重点掌握各类常用的无量纲数（中英文名、物理意义和表达式，表6.2） 4、会利用相似性原理进行简单计算 第七章——第九章 1、重点掌握给定Nu计算公式条件下的简单对流换热计算（外掠平板、通过圆管的内部流动、平板附近的自然对流） 2、等温平板和等热流密度平板边界条件的区别、对数平均温差的意义 第十章——第十一章不做考试要求 第十二章 1、黑体辐射的三大定律 2、漫发射体（反射体）的概念、灰体的概念 3、吸收率、反射率、透过率的定义，及基尔霍夫定律的表达意义 4、有效辐射密度的概念 第十三章 1、会使用代数方法简单计算表面间的视角系数 2、掌握表面辐射热阻、空间辐射热阻的定义，会画辐射热网络图，并利用辐射 热网络图分析漫射灰表面之间的辐射换热 第十四章 1、扩散传质、对流传质的物理机制与斐克定律 2、传质与传热相关物理量的类比关系。
换热器文献综述
相变换热器文献综述 学院：材料与化学工程学院 专业：过程装备与控制工程 班级：2011-01 姓名：*** 学号：***
相变储热换热器文献综述 ***（郑州***化工学院） 摘要：本文通过对换热器发展历史的回顾，总结相变储热换热器的理论技术和结构设计，对其物性数据，相变储热材料等做了简要评述。1引言 在工业生产中，为了实现物料之间热量传递过程的一种设备，统称为换热器。它是化工、炼油、动力、原子能和其他许多工业部门广泛应用的一种通用工艺设备。对于迅速发展的化工、炼油等工业生产来说，换热器尤为重要。通常在化工厂的建设中，换热器约占总投资的10~20%。在石油炼厂中，换热器约占全部工艺设备投资的85~40%。在化工生产中，为了工艺流程的需要，往往进行着各种不同的换热过程：如加热、冷却、蒸发和冷凝等。换热器就是用来进行这些热传递过程的设备，通过这种设备，以便使热量从温度较高的流体传递给温度较低的流体，以满足工艺上的需要。由于使用的条件不同，换热设备又有各种各样的形式和结构。另外，在化工生产中，有时换热器作为一个单独的化工设备，有时则把它作为某一个工艺设备中的组成部分。其他如回收排放出去的高温气体中的废热所用的废热锅炉，有时在生产中也是不可缺少的。总之，换热器在化工生产中的应用是十分广泛的，任何化工生产工艺几乎都离不开它。 2换热器发展历史简要回顾 二十世纪20年代出现板式换热器，并应用于食品工业。以板代管
制成的换热器，结构紧凑，传热效果好，因此陆续发展为多种形式。30年代初，瑞典首次制成螺旋板换热器。接着英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器，用于飞机发动机的散热。30年代末，瑞典又制造出第一台板壳式换热器，用于纸浆工厂。在此期间，为了解决强腐蚀性介质的换热问题，人们对新材料料制成的换热器开始注意。60年代左右，由于空间技术和尖端科学的迅速发展，迫切需要各种高效能紧凑型的换热器，再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展，换热器制造工艺得到进一步完善，从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用。此外，自60年代开始，为了适应高温和高压条件下的换热和节能的需要，典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。70年代中期，为了强化传热，在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。换热器按传热方式的不同可分为混合式、蓄热式和间壁式三类。 节能和环保已经成为当今世界的两大主题，经济高速发展、人口不断增长、过度开采和能源的利用率过低导致能源供需矛盾越来越大．能源紧缺受到人们越来越多的关注，能量存储随之引入了人们的生活。近年来,相变储换热器在太阳能利用、工业废热利用及暖通空调蓄冷和蓄热等领域获得了广泛的应用。相变储换热器有多种形式如管簇式、球形堆积床式和平板式,一些研究者对其热性能进行了模拟和实验研究。 3实验研究的主要成果 3.1相变储能材料的导热强化
传热学试题(答案)
Nu准则数的表达式为（A ） 根据流体流动的起因不同，把对流换热分为（ A） A．强制对流换热和自然对流换热B．沸腾换热和凝结换热 C．紊流换热和层流换热D．核态沸腾换热和膜态沸腾换热 雷诺准则反映了（ A） A．流体运动时所受惯性力和粘性力的相对大小 B．流体的速度分布与温度分布这两者之间的内在联系 C．对流换热强度的准则 D．浮升力与粘滞力的相对大小 彼此相似的物理现象，它们的（ D）必定相等。 A．温度B．速度 C．惯性力D．同名准则数 高温换热器采用下述哪种布置方式更安全？（ D） A．逆流B．顺流和逆流均可 C．无法确定D．顺流 顺流式换热器的热流体进出口温度分别为100℃和70℃，冷流体进出口温度分别为20℃和40℃，则其对数平均温差等于（） A．60.98℃B．50.98℃ C．44.98℃D．40.98℃ 7．为了达到降低壁温的目的，肋片应装在（ D） A．热流体一侧B．换热系数较大一侧 C．冷流体一侧D．换热系数较小一侧 黑体表面的有效辐射（ D）对应温度下黑体的辐射力。 A．大于B．小于 C．无法比较D．等于 通过单位长度圆筒壁的热流密度的单位为（ D） A．W B．W／m2 C．W／m D．W／m3 格拉晓夫准则数的表达式为（D ） .由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( A ) A.热辐射 B.热对流 C.导热 D.都不是 准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( C )的变化规律。 A.强制对流换热 B.凝结对流换热 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 下列各种方法中，属于削弱传热的方法是( D ) A.增加流体流度 B.设置肋片 C.管内加插入物增加流体扰动 D.采用导热系数较小的材料使导热热阻增加 冷热流体的温度给定，换热器热流体侧结垢会使传热壁面的温度( A ) A.增加 B.减小 C.不变 D.有时增加，有时减小 将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是( D )
传热与传质
传热与传质综述 论文 学院：能源与动力工程 班级：集控0901班 姓名：黄玲 2011年4月 《传热与传质》综述 集控0901班 200923060104 黄玲 摘要： 传热学就是研究由温差引起的热量传递规律的科学，混合物的 关于管保护层防都可以写复杂设可能地缩况进行
组分在浓度梯度的作用下由高浓度向低浓度的方向转移的过程叫做传质。而传质与传热学则是研究传热的基本理论以及传质基本过程，热质交换设备，传热传质强化，气体吸收和填料塔，湿法脱硫技术的介绍等等相关的内容。 关键字：传热与传质，换热器，填料塔，湿法脱硫系统 传热与传质学的研究背景 传热学就是研究由温差引起的热量传递规律的科学。在我们生活的大千世界中发生着各种各样的过程，其中热能的传递是与人类的生存关系最密切的物理关系之一：从现代楼宇的的暖通空调到自然界的风霜雪雨的形成，从航天飞机重返大气层时壳体的热防护到电子器件的有效冷却，从一年四季人们的穿着变化到人类器官的冷冻储存，无不与传热过程密切相关。 混合物的组分在浓度梯度的作用下由高浓度向低浓度的方向转移的过程叫做传质。在含有两种或两种以上组分的流体内部，如果有组分的浓度梯度存在，则每一种组分都有向其低浓度方向转移，已减弱这种浓度不均匀的趋势。 而传质与传热学则是研究传热的基本理论以及传质基本过程，热质交换设备，传热传质强化，气体吸收和填料塔，湿法脱硫技术的介绍等等相关的内容。传热与传质在动力、化工、制冷、建筑、环境、机械制造、新能源、微电子、核能、航空航天、微机电系统（MEMS）、新材料、军事科学与技术、材料学，生命科学与生物技术…等方面都有着广泛的运用。传热与传质是一门实践性很强的一
强化传热 文献综述
华北电力大学研究生结课作业 学年学期：2014—2015第二学期 课程名称：强化传热 学生姓名： 学号： 提交时间：2015.3.26
强化传热文献综述 摘要：研究各种传热过程的强化问题来设计新颖的紧凑式换热器，不仅是现代工业发展过程中必须解决的课题，同时也是开发新能源和开展节能工作的紧迫任务，因而研究和开发强化传热技术对于发展国民经济的意义是十分重要的。本文主要总结了管内强制对流换热和强制对流沸腾换热、管束中强制对流换热、大容器沸腾换热和凝结换热的强化方法。以及管壳式换热器和管内置扰流元件的强化传热的研究进展。 关键词：强化传热；粗糙表面法；扩展表面法；扰流元件；机械强化法;静电场法 引言 工质的流动和传热在动力、核能、制冷、化工、石油乃至航空、火箭和航空等工业中是常见的。这些工业的换热设备中广泛存在着各种传热问题。以动力工业中的火力发电厂为例，蒸汽锅炉本身就是一个大型复杂换热面。燃料在炉膛中燃烧生产的热量，需要应用多种传热方式，通过炉膛散热面、对流蒸发受热面、过热器及省煤器加热工质，是工质汽化、过热成为能输往蒸汽轮机的符合要求的过热蒸汽。此外，在锅炉尾部还装有利用排出烟气加热燃烧所需空气的空气预热器。在电厂的热力系统中还装有各式给水加热器、蒸汽凝结器、燃油加热器等。在这些设备中也都存在各种各样的传热问题。换热器的合理设计、运转和改进对于节省资金、能源、金属和空间而言是十分重要的。 1 强化传热的目的和意义 1.1目的 减小初设计的传热面积，以减小换热器的体积和重量；提高现有换热器的换热能力；使换热器能在较低温差下工作；减少换热器的阻力，以减少换热器的动力消耗。 1.2意义 研究各种传热过程的强化问题来设计新颖的紧凑式换热器，不仅是现代工业发展过程中必须解决的课题，同时也是开发新能源和开展节能工作的紧迫任务，因而研究和开发强化传热技术对于发展国民经济的意义是十分重要的。 2换热器中强化传热的途径及分类 2.1途径： 增加平均传热温差；扩大换热面积；提高传热系数。 2.2分类 从被强化的传热过程来分，可分为导热过程的强化、单相对流换热过程的强化、沸腾传热过程的强化、凝结传热过程的强化和辐射传热过程的强化。 从提高传热系数的各种强化传热技术来分，可分为有功技术和无功技术两类。有功强化传热技术包括：机械强化法、振动强化法、静电场法和抽压法等。无功强化传热技术包括：表面特殊处理法、粗糙表面法、扩展表面法、装置强化元件法和加入扰动流体法等。 3提高传热系数来强化传热的技术 3.1单相流管内强制对流换热的有效强化方法 使管内流体发生旋转运动。流体发生旋转可是贴近壁面的流体速度增加，同时还改变了整个流体的流动结构。在采用各种有效的使流体旋转的措施后，增加了旋转流体的流动路