换热器按工作原理分有三种,哪三种
换热器 工工作原理
一、传热：即热量的传递，是自然界中普遍存在的物理现象。凡是有温度差存在的物系之间，就会导致热量从高温处向低温处的传递的传热过程。解决传热问题，都需要从总的传热速率方程出发，即：式中：Q–冷流体吸收或热流体放出的热流量，W；K–传热系数，A–传热面积， ；–平均传热温差，℃ 传热的基本方式 根据热量传递机理的不同，传热基本方式有三种，即热传导、对流和辐射。热传导： 热传导又称导热。是指热量从物体的高温部分向同一物体的低温部分、或者从一个高温物体向一个与它直接接触的低温物体传热的过程。 ?对流传热： 对流传热是依靠流体的宏观位移，将热量由一处带到另一处的传递现象。在化工生产中的对流传热，往往是指流体与固体壁面直接接触时的热量传递。 ?辐射传热： 又称为热辐射，是指因热的原因而产生的电磁波在空间的传递。物体将热能变为辐射能，以电磁波的形式在空中传播，当遇到另一物体时，又被全部或部分地吸收而变为热能。作为换热设备，我们主要关心的热传导和对流传热。对流传热大多是指流体与固体壁面之间的传热，其传热速率与流体性质及边界层的状况密切相关。如图在靠近壁面处引起温度的变化形成温度边界层。温度差主要集中在层流底层中。假设流体与壁面的温度差全部集中在厚度为δ1’的有效膜内，该膜既不是热边界层，也非流动边界层，而是一集中了全部传热温差并以导热方式传热的虚拟膜。对流传热速率方程可用牛顿冷却定律来描述，该定律是一个实验定律：对两侧流体，均可使用牛顿冷却定律，即：Q=αAΔt式中：Q—-对流传热的热流量，W；A—-对流传热面积，m2;Δt—-壁面温度与壁面法向上流体的平均温度之差，K；α—-比例系数，称为表面传热系数，W/（m2.K）二、对流传热 对流传热大多是指流体与固体壁面之间的传热，其传热速率与流体性质及边界层的状况密切相关。如图在靠近壁面处引起温度的变化形成温度边界层。温度差主要集中在层流底层中。假设流体与壁面的温度差全部集中在厚度为δ1’的有效膜内，该膜既不是热边界层，也非流动边界层，而是一集中了全部传热温差并以导热方式传热的虚拟膜。对流传热速率方程可用牛顿冷却定律来描述，该定律是一个实验定律：对两侧流体，均可使用牛顿冷却定律，即：Q=αAΔt式中：Q—-对流传热的热流量，W；A—-对流传热面积，m2;Δt—-壁面温度与壁面法向上流体的平均温度之差，K；α—-比例系数，称为表面传热系数，W/（m2.K）对流传热过程的计算，归结为如何获取 。 一般由实验 测定，采用科学的试验方法。三、表面传热系数的影响因素流动状态的影响层流底层薄，动力消耗大。强制对流和自然对流的影响强制对流：外部机械作功,一般u较大，故 较大。自然对流：依靠流体自身密度差造成的循环过程,一般u较小， 也较小。 流体物性的影响的影响：的影响：的影响： 单位体积流体的热容量大，则 较大的影响:定性温度：各种表面传热系数所用数据的特征温度。传热面条件的影响不同的壁面形状、尺寸影响流型；会造成边界层分离，产 生旋涡，增加湍动，使 增大。定型尺寸：对表面传热系数有决定性影响的特征尺寸。相变化的影响一般情况下，有相变化时表面传热系数较大，机理各不相同，复杂。四、特征数的物理意义努塞尔数=壁面温度梯度/平均温度梯度称为无因次温度梯度。平均温度梯度一定，壁面温度梯度越大，Nu越大, 越大,有效膜越薄。按热边界层理论,壁面温度梯度恒大于平均温度梯度,所以,努塞尔数恒大于1。雷诺数惯性力和粘滞力的比值，反映流动状态对 的影响。普兰特数v—动量扩散系数 α—热扩散系数 该公式反映了热扩散和动量扩散的相互关系。反映流动边界层厚度和热边界层厚度的相对厚度。格拉晓夫数（又称升浮力数）反映自然对流程度的特征数。特征数对流传热的分类：无相变化传热: 强制对流自然对流有相变传热: 蒸汽冷凝液体沸腾无相变化时对流传热过程的因次分析利用因次分析的方法可获得描述对流传热的几个重要的特征数：(努塞尔数)(雷诺数)(普朗特数)(格拉晓夫数)
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