化工原理（上）各章首要知识点 序言 三个传递：动量传递、热量传递和质量传递 三大守恒规则：质量守恒规则——物料衡算；能量守恒规则——能量衡算；动量守恒规则——动量衡算 第一章 活动流体 第一节 流体停止的根本方程 一、密度 1. 气体密度： m pM V RT 1 2. 液体均相混合物密度： a1 a2 an m 1 2 n 分密度） （ m —混合液体的密度，a —各组分质量分数， n —各组 3. 气体混合物密度： m 11 22 n n （ m —混合气体的密度， —各组分体积分数） 4. 压力或温度改动时，密度随之改动很小的流体成为不行紧缩流体（液体）；若有明显的改动则称为可紧缩流体（气体）。 二、.压力标明办法 1、常见压力单位及其换算联系： 1atm 101300 Pa 101 .3kPa 0.1013 MPa 10.33mH 2O 760 mmHg 2、压力的两种基准标明：绝压（以肯定真空为基准）、表压（真空度）（以当地大气压为基准，由压力表或真空表测出） 表压 = 绝压—当地大气压 真空度 = 当地大气压—绝压 三、流体静力学方程 1、停止流体内部任一点的压力，称为该点的经压力，其特色为： （1）从各方向效果于某点上的静压力持平； （2）静压力的方向笔直于任一经过该点的效果平面； （3）在重力场中，同一水平面面上各点的静压力持平，高度不同的水平面的经压力岁方位的凹凸而改动。 2、流体静力学方程（适用于重力场中停止的、接连的不行紧缩流体） p2 p1 g(z1 z2 ) p1 g p2 g (z1 z2 ) p g z p （容器内盛液体，上部与大气相通， p / g —静压头，“头”—液位高度， z p —位压头 或位头） 上式标明：停止流体内部某一水平面上的压力与其方位及流体密度有关，所在方位与低则压力愈大。 四、流体静力学方程的使用 1、U 形管压差计 指示液要与被测流体不互溶，且其密度比被测流体的大。 丈量液体： p1 p2 (0 )gR g(z2 z1) 丈量气体： p1 p2 0 gR 2、双液体 U 形管压差计 p1 p2 (2 1)gR 第二节 流体活动的根本方程 一、根本概念 1、体积流量（流量Vs ）：流体单位时刻内流过管路恣意流量截面（管路横截面）的体积。单位为 m3 s1 2、质量流量（ ms ）：单位时刻内流过恣意流转截面积的质量。单位为 kg s1 ms Vs 流速 u Vs 质量流速 G ms A A G u 3、黏性：流体所具有的一种拽流体相对运动的性质。 （1）气体的黏性力或内冲突力发生的原因是速度不等的流体层之间动量传递的成果。 （2）液体黏性力首要由分之间的吸引力所发生。 4、牛顿黏性规则：两相邻流体层之间单位面积上的内冲突力 （内冲突应力或剪应力）与两流体层间的速度梯度 d / dy 成正比，即 d （ , ——方向相一起取正号，否则取负号） dy 服从此规则的流体称为牛顿型流体。 4、黏度 的单位为 Pa·s 常见流体用 mPa·s （1）流体的黏度随温度而变，温度升高，气体的黏度增大，液体的黏度减小。原因：温度升高时，气体分子运动的平 均速度增大，两相邻气体层间分子交流的速度加速，因此内冲突力和黏度随之减小。关于液体，温度升高时，液体体积胀大， 分之间间隔增大，吸引力敏捷减小，因此黏度随之下降。 （2）流体的黏度一般不随压力而改动。 二、质量衡算——接连性方程 设流体在管路中做接连安稳活动，从截面 1-1 流入，从截面 2-2 流出，则 ms1 ms2 1u1A1 2u2 A2 关于不行紧缩流体， 1 2 常数 ，则 u1 A1 u2 A2 关于圆管， A d 2 / 4 ，d 为直径，则 u1d12 u 2d 2 2 假如管路有分支，则 ms ms1 ms2 三、机械能衡算方程 1、理想流体是指没有黏性的流体，即黏度 0 的流体。 2、内能（U），位能（gz），动能（ u 2 / 2 ），压力能（ p / ），热量（ qe ，吸热为正，放热为负），外功（ we ，外界 供给给流体外功是为正，流体向外界做功时为负） 3、可紧缩理想流体机械能衡算联系： gz1 u12 2 p1 1 we gz2 u22 2 p2 2 （ we ——外功） 4、 1kg 不行紧缩理想流体安稳活动时的机械能衡算式：（伯努利方程） gz1 u12 2 p1 gz2 u22 2 p2 5、不行紧缩实践流体的机械能衡算式： gz1 u12 2 p1 we gz2 u22 2 p2 wf （ wf ——阻力丢失） 第三节 流体活动现象 一、雷诺数 Re Re du 1、雷诺数的量纲为 1，故其值不会因选用的单位制不同而改动，但数群中的各个物理量有必要选用同一单位制。 2、流体在圆形直管中活动，Re≤2000 时归于层流；Re4000 时为湍流；Re 在 2000～4000 之间时活动处于一种过渡状 态。 二、管内活动剖析 1、层流时的速度散布 p1 p2 (R2 r 2 ) 4l max p1 p2 4l R2 max(1 r2 R2 ) 体积流量 Vs R 2 2 max 故均匀速度 u max 即层流时均匀速度等于管中心处最大速度的一半。 2 2、层流时的阻力丢失 哈根—伯谡叶公式： p f 32lu d2 3、湍流时的速度散布 max(1 r )1/ n R （n 与 Re 巨细有关，Re 愈大，n 值也愈大。） 均匀速度 u (n 2n2 1)(2n 1) max （当 n=7 时，u=m ax ） 第四节 管内活动的阻力丢失 一、沿程丢失的核算通式及其用于层流 范宁公式： 单位质量流体的沿程丢失： w f l d u2 2 (J kg1) 单位体积流体的沿程丢失： p f wf l d u 2 2 (J m3或Pa) 单位分量流体的沿程丢失： h f wf g l d u 2 (J N 1或m) 2g 称为冲突系数或冲突因数 64 Re （层流时 与 Re 成反比 ） 二、量纲剖析法 （ 定理） 三、湍流时的冲突系数 0.100( 68 )0.23 d Re （适用规模为 Re≥4000 及 d ≤） 四、非圆形管内的沿程丢失 wf l de u2 2 (J kg1) de 4 水力半径 4 流转截面积 潮湿周边 （潮湿周边指流体与管壁面触摸的周边长度） 层流时的阻力丢失 C （C 为常数，量纲为 1，关于正方形、正三角形或环形，C 分别为 57、53、96） Re 五、部分阻力丢失 1、阻力系数法： w f u2 2 ——部分阻力系数， （1）忽然扩展：当流体流过忽然扩展的管道时，流速减小，压力相应增大。此刻 0 1 ，称为管道出口阻力系数。 （2）忽然缩小：当流体由大管流入小管时，流股忽然减小，到缩脉时，流股截面缩到最小，之后开端逐步扩展，直至重 新充溢整个管截面。当流体从容器流进管道时， i 0.5 ，称为管进口阻力系数。 2、当量核算法（当量长度 le ） 部分阻力丢失： wf le d u2 2 六、管内活动总阻力丢失的核算 在管路体系中，总阻力等于沿程丢失与部分丢失之和，关于等径管，有 wf ( l d ) u2 2 l ( le ) u2 d2 若管路体系中存在不同管径段，管路总阻力丢失应将等径段的阻力丢失相加。 第五节 管路核算 d 4Vs u 一、简略管路 1、简略管路是没有分支或集合的管路，其特色为：（1）经过各管段的质量流量不变，关于不行紧缩流体的体积流量也 不变（指安稳活动）；（2）整个管路的阻力丢失为各段阻力丢失之和。 2、规划型问题 （1）核算泵的有用功率 （例 1-11） （2）核算管径 （例 1-12） 3、操作型问题 （1）操作性问题剖析 （例 1-13） 管内流量改动： 将阀门开度减小后，管内流量应减小。 gz1 p1 p2 ( l d 1) u2 2 简略管路中阻力系数的变大，如阀门关小等，将导致管内流量减小，阀门上游压力上升，下流压力减小。此规则具有 普遍性。 （2）核算流量 （例 1-14） 二、杂乱管路 1、杂乱管路只指有分支的管路，包含并联管路、分支（或汇支）管路。 2、并联管路特色：①总流量等于个并联支管流量之和；②并联各支管的阻力丢失持平。 3、并联支管中，细而长的支管经过的流量小，粗而短的支管经过的流量大。 4、分支（或集合）管路的特色：①总流量等于各支管流量之和；②可在分支点（或集合点）处将其分为若干个简略管 路，关于每一段简略管路，依然满意机械能衡算方程。 第六节 流量丈量 一、变压头的流量计（恒截面，变压头） 1、测速管（皮保管） 被测流体为液体： v 2gR(0 ) （ 0 ——指示液密度，R——U 形管压差计读数） 被测流体为液体： v 2gR 0 皮保管长处：阻力小，适于丈量大直径气体管路内的流速。 缺陷：不能直接测出均匀速度，且压差读数小，常要扩展才干读得精确。 2、孔板 u0 C0 2gR(0 ) （ C0 ——孔板系数） 体积流量 Vs u0 A0 C0 A0 2gR(0 ) 孔板系数 C0 f Re1, A0 A1 孔板设备方位：上下流要各有一段等径自管作为安稳段，上游至少10d1 ，下流至少 5d1 。 孔板长处：结构简略，制作与设备都比较便利；缺陷：阻力丢失大。 3、文丘里管 长处：阻力丢失小，相同压差读数下流量比孔板大，对丈量含有固体颗粒的液体也较孔板适用；缺陷：加工较难，精 度要求高，因此造价高，设备时需占去必定管长方位。 二、变截面流量计（恒压头，变截面） 转子流量计（简称为转子计） 第二章 流体运送机械 第一节 离心泵 一、离心泵的操作原理与结构 1、操作原理 （首要靠高速旋转的叶轮所发生的离心力） （1）开动前泵内要先灌满所运送的液体。 离心泵开动是假如泵壳内和吸入管路内没有充溢液体，它便没有抽吸液体的才能，这是因为空气的密度比液体小得多， 跟着叶轮旋转所发生的离心力不足以构成吸上液体所需的真空度。像这种因泵壳内存在气体而导致吸不上液的现象，称为“气 缚”。 （2）离心泵最根本的部件为叶轮与泵壳。 二、离心泵的理论压头与实践压头 1、压头的含义 泵向单位分量液体供给的机械能，称为泵的压头（或扬程），用符号 H 标明，单位为 m 关于任一管路运送体系，所需压头 he 为 he z p g u 2 2g hf （ z ——升举高度， p / g ——液体静压头的增量， u 2 / 2g ——动压头的增量，与其他项比较，可疏忽， h f ——全管路的压头丢失） 2、理论压头 （1） 叶轮进口与出口之间列伯努利方程： 理论压头： H p2 p1 g c22 c12 2g （ c1, c2 ——液体的肯定速度） （2）液体从点 1 运动到点 2，静压头之所以添加 ( p2 p1) / g ，其原因有二： ①液体在叶轮内遭到离心力效果，接受了外功； ②相邻两叶片所构成的通道的截面积自内向外逐步扩展，液体经过期的速度逐步变小，使得部分动能转变为静 压能。 （3）离心泵理论压头表达式（离心泵的根本方程） H c2u2 cos2 g u2c2u g （ c2u ——肯定速度 c2 在周边切线）理论压头与流量的联系 H 1 g (r2 ) 2 Q cot2 2b2 【式中 Q——泵的流量， m3 s1 ； ——叶轮旋转的角速度； r2 ——叶轮的半径； 2 ——叶片的设备角； b2 —— 叶轮周边宽度】 H 与 Q 呈线性联系，改动率的正负取决于设备角 2 。当 2 90 时，cos 2 0，叶片后弯， H 随 Q 的增大而减 小；当 2 = 90 ，cos 2 =0,叶片径向， H 不随 Q 改动；当 2 90 ，cos 2 0，叶片前弯， H 随 Q 的增大而增高。 3、实践压头 压头丢失：①叶片间的环流；②阻力丢失；③冲击丢失。 三、离心泵的首要功能参数 1、压头和流量 H h0 pc pb g uc2 ub2 2g h fbc h0 pc pb g h0 pc pb (线、有用功率、轴功率和功率 （1）泵内的机械能损耗：①水力丢失；②容积丢失；③机械丢失。 （2）有用功率： Ne HQg 轴功率 N 功率 Ne N N Ne HQg 四、离心泵的特性曲线、离心泵的特性曲线）离心泵的特性曲线由以下曲线组成：① H Q 曲线；② N Q 曲线；③ Q 曲线；④ (NPSH )r 线）泵高效区：最高功率±5%～8%区域 （3）各品种型的离心泵各有其特性曲线，形状根本上类似，其一起特色如下： ①压头随流量的增大而下降； ②功率随流量的增大而上升（离心泵在发动前应封闭出口阀，使泵在所需功率最小的条件下发动， 以削减电动机的启 动电流，一起也避免出口管线的水力冲击）； ③功率现随流量的增大而上升，到达一最大之后再下降。 2、液体性质对离心泵特性的影响 （1）密度的影响： 对 H Q 曲线、 Q 曲线无影响，但 N HQg ，故 ↑， N Q 曲线）黏度的影响：①当液体的运动粘度小于 2105 m2 s1 时，如汽油、火油、轻柴油等，则黏度对离心泵的特性 曲线的影响可疏忽不计；②当 2 10 5 m s1 时， H , N , . 3、转速与叶轮尺度对离心泵的影响 （1）转速 n 的影响 当角速度 改动不大时（20%）→ 若 不变 → （2）叶轮尺度的影响 泵在原转速 n 下的特性曲线方程： H A BQ 2 ， H A n 2 BQ2 n 当叶轮直径因切开而变小时， 若改动程度小于 20%，则 → 若 不变→ 五、离心泵的作业点与流量调理 1、管路特性方程 he z p g u 2 2g hf 可简化为 he A BQ2 按此式标绘出的曲线、作业点与流量调理 （1）作业点：将液体送过管路所需的压头与泵对液体所供给的压头刚好持平时的流量，称为泵在官路上的作业点。（即 离心泵特性曲线与管路特性曲线的交点 M），它标明泵所实践运送的流量和所供给的压头。 （2）流量调理 为调理流量，即改动作业点，可选用两种办法：①改动管路特性曲线（调理阀门）；②改动泵的特性曲线（改动 泵的转速或切开叶轮）。 六、离心泵的设备高度 1、设备高度：离心泵的设备方位与被吸入液体液面的笔直高度。 2、“汽蚀”：使液体以很大的速度从周围冲向气泡中心，发生频率很高、瞬时压力很大的冲击的现象。 3、为避免发生汽蚀，就要求泵的设备高度不超越某必定值。选用“汽蚀余量”，又称净正吸上高度（NPSH）来标明蹦 的吸上功能。 4、汽蚀余量 h h ( pe ue2 ) pV g 2g g h 必定为正值， h 愈大，愈能避免呈现汽蚀。泵刚好发生汽蚀时（即 pe 降为 pe,min 、 pK 刚好等于 pV 时）的汽 蚀余量称为最小汽蚀余量，标明为 hmin . hm in ( pe,m in g ue2 2g ) pV g 答应汽蚀余量 h答应 hmin 0.3 （m） 泵的设备高度 zs,答应 ps g pV g hf (se) h答应 实践设备高度比答应值低～1m 七、离心泵的类型、选用、设备与操作 第二节 其他类型泵 第三节 通风机、鼓风机、紧缩机和真空泵 一、分类： 通风机：排气压力不大于 15kPa；（气体运送） 鼓风机：排气压力为 15～300kPa，紧缩比小于 4；（气体运送） 紧缩机：排气压力大于 300kPa，紧缩比大于 4；（发生高压气体） 真空泵：排气压力为大气压，紧缩比规模很大。（发生线、往复紧缩机操作循环：①紧缩阶段；②压出阶段（有余隙）；③胀大阶段；④吸入阶段。 第五章 传热 第一节 概述 一、传热的三种根本方法：热传导、对流和辐射 1、热传导 （1）热传导：热量从物体内温度较高的部分传递到温度较低的部分或许传递到与之触摸的温度较低的另一物体的进程 称为热传导，简称导热。 （2）导热机理： ①气体：气体分子做不规则热运动时彼此磕碰。 ②固体：a、导体固体：许多自由电子在晶格之间运动，自由电子导电也导热； b、非导体固体：晶格结构的振荡（即原子、分子在其平衡方位邻近的振荡）。 ③液体：首要靠原子、分子在其平衡方位的振荡，振荡的平衡方位间歇地发生移动。 2、对流：流体各部分质点发生相对位移而引起的热量传递的进程，对流只能发生在流体内。 分为天然对流和强制对流。 3、辐射：一种以电磁波传递能量的现象。 热辐射：当物体因热而宣布辐射能的进程。 物体在放热时，热能变为辐射能。 辐射不仅是能量的搬运，并且伴有能量方式的转化。 二、传热速率与热阻 1、传热速率 （1）暖流量 Q：单位时刻内经过悉数传热面积传递的热量，单位为 J s1 ，即 W.传热面积与暖流方向笔直。 （2）热通量 q：单位时刻内经过单位传热面积传递的热量，单位为W m2 . （3） q dQ dA 2、传热速率与热阻 R 的联系 传热速率 t R 第二节 热传导 一、傅里叶规则 1、温度场和温度梯度 （1）温度场：物体（或空间）各点温度在时空中的散布。 t f (x, y, z, ) （t——某点的温度，x,y,z——点坐标， ——时刻） （2）不安稳温度场：温度随时刻而改动的温度场。 安稳温度场：各点温度均不随时刻而改动的温度场。 （3）温度梯度：两等温面的温度差 t 与其间的法向间隔 n 之比，某点的温度梯度为 n 趋于零时的极限值，即 t t lim n0 n n 温度梯度是向量，方向笔直于等温面，并以温度添加的方向为正。 2、傅里叶规则表达式 导热量 q 与温度梯度 t / n 成正比： q t n ——热导率，单位为W m1 K 1或W m1C 1 。负号标明暖流方向与温度梯度的方向相反。 二、热导率 1、固体 纯金属的导热率随温度升高而略有减小；非金属的 值随密度的增大或温度的升高而增大。 2、液体 非金属液体以水的热导率最大。除水和甘油外，绝大多数的热导率随温度的升高而略有减小。 3、气体 气体的热导率随温度的升高而增大。 三、平壁的安稳热传导 1、单层平壁的安稳热传导 q (t1 t2 ) b Q Aq A(t1 t2 ) b Q t1 t2 t b /(A) R R——无限平壁的导热热阻， R b /(A) . 2、多层平壁的安稳热传导 Q t1 tn1 n 总导热温差 总热阻 Ri i 1 四、圆筒壁的安稳热传导 1、无限长单层圆筒壁一维稳态导热（无内热源） Q t1 t2 ln(r2 / r1) t1 t2 R 推动力 热阻 2 l Q t1 t2 t b / Am R b ——圆筒壁厚度， b r2 r1 ； Am ——均匀面积， Am 2lrm ； rm r2 r1 ln(r2 /r1) （ r2 / r1 2 ）， rm r2 2 r1 (r2 / r1 2) 2、无限长多层圆筒壁一维稳态导热（无内热源） Q t1 tn1 n bi n t1 tn1 ln(ri1 / ri ) 总推动力 总热阻 A i1 i mi i1 2li 第三节 两流体间的热量传递 一、两流体间经过间壁传热的剖析 牛顿冷却规则：热通量 q 与壁面-流体间的温差 (tw t) 成正比： q (t wt) ， ——给热系数，单位为W m2 K 1或W m2C1 二、传热速率和给热系数 q K(T t) K ——传热系数，单位与 相同。 1、换热管表里面积不持平的考虑 K2 q2 dA1 d1 K1 q1 dA2 d2 传热面积核算的终究成果通常用管外面积标明。 2、尘垢热阻 1 K2 1 1 d2 d1 Rs1 d2 d1 b d2 dm Rs2 1 2 3、若尘垢热阻与壁阻可疏忽时， （ Rs1, Rs2 ——管壁内侧和外侧的尘垢热阻） 1 1 1 d1 或 1 1 d1 1 K1 1 2 d2 K1 1 d2 2 （1）若1, 2 相差较大时：若1 2 ，则 K 1 1 ；若1 2 ，则 K1 d2 d1 2或K 2 2 K min ，应 进步较小的 从而进步 K； （2）若1, 2 相差不大时，二者应一起进步。 三、传热温差和热量衡算 Q KAtm tm 为换热器进、出口处的均匀温差 tm t1 t2 ln(t1 / t2 ) (t1 / t2 2） ， tm t1 t2 2 (t1 / t2 2) 四、传热功率-传热单元数法 1、传热速率方程： Q KAtm 2、热量衡算方程： Q ms1cp1(T1 T2 ) ms2cp2 (t2 t1) 3、传热功率 Q Qm ax （1）若暖流体的 mscp 较小时， T1 T2 T1 t1 （2）若冷流体的 mscp 较小时， t2 t1 T1 t1 4、传热单元数 （1）暖流体 NTU1 T1 T2 tm KA ms1c p1 （2）暖流体 NTU1 t2 t1 tm KA ms 2c p 2 5、传热功率 和传热单元数 NTU 的联系 （1）逆流换热器： 1 exp NTU (1 CR ) CR exp NTU (1 CR ) （2）并流换热器： 1 exp NTU (1 CR ) 1 CR CR ——热容量之比， CR (msc p )min /(msc p )max 六、壁温的核算 关于安稳传热进程， Q 1A1(T1 Tw ) b Am (Tw tw ) 2 A2 (tw t) KAtm A1, A2 , Am ——暖流体侧传热面积、冷流体侧传热面积和均匀传热面积； Tw , tw ——暖流体侧和冷流体侧的壁温； 1, 2 ——暖流体侧和冷流体侧的给热系数。 Tm T Q 1 A1 ， tw Tw b Q Am ， tw t Q 2 A2 第四节 给热系数 一、给热系数的影响要素和数值规模 影响给热的要素： （1）引起对流的原因； （2）流体的活动形状； （3）流体的物理性质； （4）传热面的几许要素； （5）流体有无相态改动。 二、给热系数与量纲剖析 特征数的符号和含义 特征数称号 符号 努塞尔数 Nu l 雷诺数 Re lu 普朗特数 Pr cp 格拉晓夫数 Gr l 3 2gt 2 寓意 标明导热热阻与对流热阻只比 反映流体的活动形状和湍流程度 反映与传热有关的流体性质。气体 Pr 1 ，液体 Pr 1 反映因为温差而引起的天然对流的强度 相关于天然对流时的“雷诺数” ——流体的胀大系数 1/℃； t ——流体内的温度差℃ gt ——流体因为温度差而发生的浮升力， N kg1 三、流体做强制对流时的给热系数 1、流体在圆形直管内做强制湍流 （1）当壁温文流体均匀温度相差不大时， Nu 0.023Re0.8 Prn 适用规模： Re 10000, Pr ～160，管长和管径之比 l / d 50 定型尺度 l 规定为管内径 d ；定性温度为流体进、出口温度的算术均匀值。 当流体被加热时， n 0.4 ；当流体被冷却时， n 0.3，空气或其他对称双原子气体， Pr 0.7 （2）当壁温文流体均匀温度相差较大时， 0.14 Nu 0.027 Re0.8 Pr 0.33 w 使用规模： Re 10000， Pr ～16700， l / d 60 特征尺度：管内径 定性温度： w 取壁温作定性温度，其他物理性质均为流体进、出口温度的算术均匀值。 2、流体在圆形直管内做强制层流 Nu 1.86(Re Pr d )1/3 ( )0.14 l w 适用规模： Re 2300， 6700 Pr 0.6 ， Re Pr(l / d) 10 3、曲折管道内的给热系数 (1 1.77d ) R ， ——圆管、直管中的给热系数； d ——管内径，m； R ——弯管轴的曲率半径，m 4、非圆形直管中的给热系数 将管内径改为当量直径 d e 5、流体在管外强制对流 流体在管制外横向流过期的给热系数： Nu C1C2 Re n Pr 0.4 6、进步给热系数的途径 不管管内或管外，进步流速都能增大给热系数 四、流体做天然对流时的给热系数 Nu C(Gr Pr) n 五、蒸汽冷凝时的给热系数 膜状冷凝：当饱满蒸气与低于饱满温度的壁面触摸时，蒸汽将放出潜热并冷凝成液体。若冷凝液能潮湿壁面，并构成 一层完好的液膜向下活动，则称为膜状冷凝。 滴状冷凝：若冷凝壁面上存在一层油状物质，或许蒸气中混有油类或脂质物质，冷凝液不能潮湿壁面，结成滴状小液 滴，从壁面落下，重又显露冷凝面，则称为滴状冷凝。 六、液体欢腾时的给热系数 1、工业上液体欢腾可分为：大容积内欢腾和管内欢腾。 2、欢腾现象 （1）欢腾给热进程最首要的特征是液体内部有气泡生成。 （2）气泡生成依靠两个条件：①液体有必要过热；②加热壁面上应存在汽化中心。 第五节 辐射传热 一、根本概念 1、肯定黑体（黑体）：能悉数吸收辐射能的，即吸收率 A=1 的物体。 2、肯定白体（镜体）：能悉数反射辐射能的，即反射率 R=1 的物体。 3、透热体：能透过悉数辐射能的，即透过率 D=1 的物体。 二、物体的发射才能与斯蒂芬-波尔茨曼规则 1、物体在必定温度下，单位外表积单位时刻内所发射的悉数辐射能，称为该物体在该温度下的发射才能 E，单位为 W m2 . 2、斯蒂芬-波尔茨曼规则： E0 0T 4 C0 T 100 4 0 ——黑体的发射常数， 0 5.669 10 8W m2 K 4 C0 ——黑体的发射系数， C0 0 108 5.669W m2 K 4 4、黑度：不随波长而改动的比值 通称为黑度，它取决于物体的品种、外表情况和温度，其值小于 1。 E E0 三、克希霍夫规则 E A E1 A1 E0 它阐明全部物体的发射才能与其吸收率的比值均持平，且等于同温度下肯定黑体的发射才能，其值只与物体的温度有 关。 A E ，即在同一温度下，物体的吸收率和黑度在数值上是持平的。 E0 和 A 在物理含义上不相同： 标明灰体发射才能占黑体发射才能的分数； A 为外界投射来的辐射能可被物体吸收 的分数。 四、两固体间的彼此辐射 1、两无限大平行灰体壁面之间的彼此辐射 Q12 C12A T1 100 4 T2 100 4 ①两面积无限大的平行板， 1， C12 1 C0 1 1 1 2 ②两面积有限大的平行板， 1 ， C12 1 2C0 2、一物体被另一物体所围住时的辐射 （1） 1 1 ， C12 C0 1 A1 ( 1 1) 1 C0 A1 ( 1 1) 1 A2 2 C1 A2 C2 C0 ， 1 ——被围住物体的黑度。 Q12 C12A1 T1 100 4 T2 100 4 ， Q21 Q12 （2） 若外围物体可作为黑体，或 A1 / A2 很小，如刺进管路的温度计，则 C12 C1 1C0 第六章 传热设备 换热器的强化途径 1、强化：力求使换热器设备的传热速率尽可能增大，力求用较少的传热面积或较小体积的设备来完结相同的使命。 Q KAtm 2、强化措施： （1）单位体积内的传热面积 A 改善传热面的结构，如翅片管换热器。 （2）均匀温差 tm （3）传热系数 K K 1 1 1 Rs1 Rs2 d1 d2 1 2 d1 d2