1、第五章 傳 熱,第一節(jié) 概述,一、傳熱及在食品工程中的應(yīng)用,1、傳熱：因溫度差的存在而產(chǎn)生的能量傳遞。 2、傳熱在食品工程中的應(yīng)用 （1）食品的加熱或冷卻 食品加工中的加熱滅菌過(guò)程、冷凍降溫過(guò)程以及某些單元操作（如蒸餾、蒸發(fā)、干燥、結(jié)晶等）需傳熱，要求傳熱速度越快越好。 （2）回收熱量或冷量，節(jié)約能源。 （3）保溫或保冷：要求傳熱速度越慢越好，如冰箱冷藏食品或保溫。,二、傳熱的基本方式,根據(jù)傳熱機(jī)理不同，傳熱的基本方式有三種： 熱傳導(dǎo) 熱對(duì)流 熱輻射,1、熱傳導(dǎo),又稱導(dǎo)熱，物質(zhì)在不發(fā)生宏觀位移的情況下，熱量從物體內(nèi)部的高溫處向低溫處傳遞，或從高溫物體向一個(gè)與它直接接觸的低溫物體的傳遞過(guò)程。 傳

2、熱機(jī)理復(fù)雜，存在分子振動(dòng)學(xué)說(shuō)和自由電子遷移學(xué)說(shuō)等。,2、熱對(duì)流,又稱對(duì)流傳熱，是流體質(zhì)點(diǎn)發(fā)生相對(duì)位移所引起的熱量傳遞過(guò)程，或者流動(dòng)的流體與固定壁面之間的熱量交換。 對(duì)流傳熱伴有熱傳導(dǎo)。,強(qiáng)制對(duì)流： 因泵（或風(fēng)機(jī)）或攪拌等外力作用所導(dǎo)致的對(duì)流稱為強(qiáng)制對(duì)流。,在同一流體中有可能同時(shí)發(fā)生自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流。,熱對(duì)流的兩種方式：,自然對(duì)流： 由于流體各處的溫度不均勻而引起的密度差異，致使流體產(chǎn)生相對(duì)位移，這種對(duì)流稱為自然對(duì)流。,3、熱輻射,因熱的原因而產(chǎn)生的電磁波在空間的傳遞，稱為熱輻射。,所有物體都能將熱以電磁波的形式發(fā)射出去，而不需要任何介質(zhì)。但是只有在物體溫度較高的時(shí)候，熱輻射才能成為主要的傳熱

3、形式。熱輻射既有能量轉(zhuǎn)移，也有轉(zhuǎn)化。,實(shí)際上，上述三種傳熱方式而往往是相互伴隨著出現(xiàn)的。,三、穩(wěn)態(tài)傳熱與非穩(wěn)態(tài)傳熱,四、冷熱流體接觸方式與間壁式換熱器 1、間壁式換熱器：冷熱流體熱交換時(shí)不直接接觸，用固體壁面隔開，這種換熱器稱為間壁式換熱器。 2、并流與逆流,球形冷凝管,球形冷凝管,直形冷凝管,蛇形冷凝管,3、套管換熱器的傳熱過(guò)程 （1）對(duì)流（熱流體間壁） （2）導(dǎo)熱（通過(guò)間壁） （3）對(duì)流（間壁冷流體）,五、熱載體,（1）加熱劑 飽和水蒸氣（100180） 熱水（40100） 礦物油等低熔混合物（180540） 煙道氣（5001000）等。 （2）冷卻劑 水（2030） 空氣 冷凍鹽水 液氨

4、（-33.4） 氟利昂等。,六、熱流量與熱阻,熱流量（熱流率）：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)整個(gè)傳熱面?zhèn)鬟f的熱量，W（J/s）。 熱流密度q（熱通量）：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積傳熱面?zhèn)鬟f的熱量，W/m2。 熱流量T(推動(dòng)力)/R(熱阻),七、熱交換,熱交換：兩個(gè)溫度不同的物體由于傳熱，進(jìn)行熱量的交換。 結(jié)果：溫度較高的物體焓減小，溫度較低的物體焓增加，涉及物質(zhì)的焓變代數(shù)和為0。 基本原則：能量守恒定律 H=mcpT 熱交換器：用于熱交換的設(shè)備,第二節(jié) 熱傳導(dǎo),一、傅里葉定律,（一）溫度場(chǎng)與溫度梯度 1、溫度場(chǎng)：某一時(shí)刻空間各點(diǎn)溫度分布，是空間坐標(biāo)和時(shí)間的函數(shù)。溫度只延一個(gè)坐標(biāo)方向變化，為“一維溫度場(chǎng)”。 穩(wěn)定

5、溫度場(chǎng)（不隨時(shí)間變化） 不穩(wěn)定溫度場(chǎng)（隨時(shí)間變化） 2、等溫線和等溫面：某一時(shí)刻，將溫度場(chǎng)中具有相同溫度的點(diǎn)連接起來(lái)所形成的線或面。 等溫面不能相交，熱交換發(fā)生在不同的溫度面之間。 3、溫度梯度：向量，在等溫面法線上，指向溫度增加的方向,1、傅里葉定律 是熱傳導(dǎo)的基本定律，它指出：在溫度場(chǎng)中，由于導(dǎo)熱形成的熱流密度正比于該時(shí)刻某一點(diǎn)的溫度梯度。 式中為熱導(dǎo)率（導(dǎo)熱系數(shù)）。,（二）傅里葉定律和熱導(dǎo)率,二、熱導(dǎo)率,熱導(dǎo)率（導(dǎo)熱系數(shù)）是某物質(zhì)在單位溫度梯度時(shí)所通過(guò)的熱流密度。 表征物質(zhì)導(dǎo)熱能力的大小，是物質(zhì)的物理性質(zhì)之一，單位為W/(m.)，與物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、密度、溫度及壓力等有關(guān)。 金屬熱導(dǎo)率大于

6、非金屬，液體較小，氣體最小。熱導(dǎo)率隨溫度變化而變化。,如圖所示：,平壁壁厚為，壁面積為A； 壁的材質(zhì)均勻，熱導(dǎo)率不隨溫度變化，視為常數(shù)； 平壁的溫度只沿著垂直于壁面的x軸方向變化，故等溫面皆為垂直于x軸的平行平面。 平壁側(cè)面的溫度t1及t2恒定。,三、通過(guò)平壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱（一）單層平壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱,結(jié)論：熱傳導(dǎo)距離越小，材料導(dǎo)熱系數(shù)越大，導(dǎo)熱面積越大，則熱阻越小，當(dāng)傳熱推動(dòng)力一定時(shí)，熱流量越大。,根據(jù)傅立葉定律,對(duì)穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱，q為常量，分離變量后積分，積分邊界條件：當(dāng)x=0時(shí)，t= t1；x= 時(shí)，t= t2，,t=t1-t2為導(dǎo)熱的推動(dòng)力而R=/A則為導(dǎo)熱的熱阻,如圖所示：以三層平壁為例,假定各層壁

7、的厚度分別為1，2，3，各層材質(zhì)均勻，熱導(dǎo)率分別為1，2，3，皆視為常數(shù)； 層與層之間接觸良好，相互接觸的表面上溫度相等，各等溫面亦皆為垂直于x軸的平行平面。 壁的面積為A，在穩(wěn)定導(dǎo)熱過(guò)程中，穿過(guò)各層的熱量必相等。,（二）多層平壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱,第一層,第三層,第二層,對(duì)于穩(wěn)定導(dǎo)熱過(guò)程：1=2=3=,1,1,2,3,對(duì)三層平壁，且t1t2t3t4則： 推廣至n層平壁：,結(jié)論：在穩(wěn)定多層平壁導(dǎo)熱過(guò)程中，哪層熱阻大，哪層溫差就大；反之，哪層溫差大，哪層熱阻一定大。當(dāng)總溫差一定時(shí)，熱流量的大小取決于總熱阻的大小。,例52：某冷庫(kù)壁內(nèi)、外層磚壁厚均為12cm，中間夾層填以絕熱材料，厚10cm，磚墻的熱導(dǎo)率

8、為0.70W/mk，絕緣材料的熱導(dǎo)率為0.04W/mk，墻外表面溫度為10 ，內(nèi)表面為-5 ，試計(jì)算進(jìn)入冷庫(kù)的熱流密度及絕緣材料與磚墻的兩接觸面上的溫度。 解：根據(jù)題意，已知t1=10，t4=-5，1=3=0.12m，2=0.10m，1=3= 0.70w/mk，2=0.04w/mk。,按溫度差分配計(jì)算t2、t3,按熱流密度公式計(jì)算q：,如圖所示：,設(shè)圓筒的內(nèi)半徑為r1，內(nèi)壁溫度為t1，外半徑為r2，外壁溫度為t2。 溫度只沿半徑方向變化，等溫面為同心圓柱面。圓筒壁與平壁不同點(diǎn)是其面隨半徑而變化。 在半徑r處取一厚度為dr的薄層，若圓筒的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則半徑為r處的傳熱面積為A=2rL。,四、圓筒壁

9、的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱1、通過(guò)單層圓筒壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱,將上式分離變量積分并整理得,根據(jù)傅立葉定律，對(duì)此薄圓筒層傳導(dǎo)的熱量為：,令A(yù)m=2rmL，則圓筒壁熱流量可表示為,2、多層圓筒壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo),以三層圓筒壁為例。 假定各層壁內(nèi)外半徑由內(nèi)至外依次為r1、r2、r3、r4； 各層材料的導(dǎo)熱系數(shù)1，2，3皆視為常數(shù)； 層與層之間接觸良好，相互接觸的表面溫度相等，各等溫面皆為同心圓柱面。,當(dāng)穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時(shí)，通過(guò)各層的熱流量相等，對(duì)于第一、二、三層圓筒壁有：,根據(jù)各層溫度差之和等于總溫度差的原則，則,同理，對(duì)于n層圓筒壁，穿過(guò)各層熱量的一般公式為,注：對(duì)于圓筒壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)，通過(guò)各層的熱流量都是相同的，但是熱流密度卻不

10、相等。,例5-3：用 894mm的不銹鋼管輸送熱油，管的熱導(dǎo)率為=17W/m，其內(nèi)壁表面溫度為130，管外包40mm的保溫材料，熱導(dǎo)率為=0.035W/m，其外層表面溫度為25，試求：（1）每米管長(zhǎng)的熱損失；（2）兩層保溫層交界處的溫度。 解：r1=0.089/20.004=0.0405m； r2=0.089/2=0.0445m；r3=0.0445+0.04=0.0845m 1=17W/m；2=0.035W/m，t1=130, t2=25,L1m，則熱損失的熱流量為： 結(jié)論：溫度降幾乎都發(fā)生在保溫層中，保溫層較大的導(dǎo)熱熱阻避免了較大的熱損失。,第三節(jié) 對(duì)流傳熱,上式稱為牛頓冷卻定律。其中為對(duì)流

11、傳熱系數(shù)，表示影響對(duì)流傳熱的所有復(fù)雜因素。,對(duì)流給熱是指流體流過(guò)固體壁面時(shí)與該表面發(fā)生的熱量交換，很復(fù)雜，基本關(guān)系描述為：,Q= A（T-Tw）,一、牛頓冷卻定律,二、對(duì)流傳熱過(guò)程及機(jī)理分析,是在流體流動(dòng)進(jìn)程中發(fā)生的熱量傳遞現(xiàn)象，與流體的流動(dòng)情況密切相關(guān)。 當(dāng)流體作層流流動(dòng)時(shí)，在垂直于流體流動(dòng)方向上的熱量傳遞，主要以熱傳導(dǎo)的方式進(jìn)行。 當(dāng)流體作湍流流動(dòng)時(shí)，傳熱速度快，主體靠對(duì)流傳熱，層流底層靠傳導(dǎo)傳熱，熱阻集中于此。,熱邊界層：溫度邊界層，溫度梯度較大的區(qū)域。傳熱的熱阻即主要集中在此層中。,2、流體的性質(zhì)：影響較大的如密度、比定壓熱容cp、熱導(dǎo)率、黏度，體脹系數(shù)v等；,三、對(duì)流傳熱系數(shù),（一）

12、影響對(duì)流傳熱系數(shù)的主要因素,1、流體的狀態(tài)：流體相態(tài)及相變化對(duì)影響很大。有相變時(shí)對(duì)流傳熱系數(shù)比無(wú)相變化時(shí)大的多。,3、流體的流動(dòng)狀況：湍流的對(duì)流傳熱系數(shù)比層流大得多。強(qiáng)制對(duì)流的對(duì)流傳熱系數(shù)比自然對(duì)流大的多；,4、傳熱壁面的形狀、位置及大?。盒螤钊绻堋?、翅片；位置如管束的排列方式、垂直放置或水平放置；尺寸如管徑、管長(zhǎng)等。,通過(guò)量綱分析，對(duì)流傳熱過(guò)程的特征數(shù)關(guān)聯(lián)式可用下式表示：,即,（二）對(duì)流傳熱系數(shù)的特征數(shù)方程,C,特征數(shù)名稱及意義,特征數(shù)方程是一種經(jīng)驗(yàn)公式，在利用關(guān)聯(lián)式求對(duì)流傳熱系數(shù)時(shí)，不能超出實(shí)驗(yàn)條件范圍。,在應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：,3、應(yīng)用范圍,2、定性尺寸：通常是選取起主要影響的尺寸作

13、為特征尺寸。,1、定性溫度：確定流體物理參數(shù)的溫度,4、各準(zhǔn)則式是一個(gè)無(wú)因次數(shù)群，其中涉及到的物理量必須用統(tǒng)一的單位制。,Nu=a（GrPr）m,定性溫度: 取壁面溫度和流體主體溫度算術(shù)平均值 定性尺寸：平壁為壁長(zhǎng)，圓管為直徑。,式中的a、m值見(jiàn)書165頁(yè)5-3表,四、流體無(wú)相變的對(duì)流傳熱,（一）自然對(duì)流傳熱,（二）強(qiáng)制對(duì)流傳熱,1、管內(nèi)層流 2、管內(nèi)湍流 3、管外對(duì)流 4、波紋板壁間對(duì)流 根據(jù)不同類型，使用對(duì)應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式，進(jìn)行對(duì)流傳熱系數(shù)的估算。,五、流體有相變的對(duì)流傳熱,（一）沸騰傳熱 液體與高溫壁面接觸被加熱汽化，并在液體內(nèi)部產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象稱為沸騰。 按加熱面與液體飽和溫度的差值不同，分

14、為泡狀沸騰和膜狀沸騰。 沸騰傳熱的應(yīng)用：精餾塔的再沸器、蒸發(fā)器、蒸汽鍋爐等。,（二）冷凝傳熱,以飽和蒸汽作為加熱介質(zhì)在傳熱中發(fā)生冷凝傳熱是工業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的傳熱方式。 1、冷凝方式 （1）膜狀冷凝：由于冷凝液能潤(rùn)濕壁面，因而能形成一層完整的膜。在整個(gè)冷凝過(guò)程中，冷凝液膜是其主要熱阻。 （2）滴狀冷凝：若冷凝液不能潤(rùn)濕壁面，由于表面張力的作用，冷凝液在壁面上形成許多液滴，并沿壁面落下。熱阻小。 實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，多為膜狀冷凝過(guò)程。,2、冷凝傳熱的對(duì)流傳熱系數(shù) 略 3、影響冷凝傳熱的因素 （1）不凝性氣體的影響：形成氣膜，增加熱阻，降低對(duì)流傳熱系數(shù)。要在設(shè)備頂部設(shè)置不凝氣體排放裝置。 （2）蒸汽流速和

15、流向的影響：與液膜流向一致，液膜減薄，增大。 （3）冷卻壁面的高度及布置方式：垂直壁面可開溝槽。,第四節(jié) 熱交換,一、換熱器的分類,1、按冷、熱流體熱交換的接觸方式分： （1）非直接接觸式（間壁式、蓄熱式、流化床） （2）直接接觸式 2、按用途分：加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器、再沸器等。,1、結(jié)構(gòu)：殼體、管束、管板（又稱花板）、封頭（端蓋）等。,二、管殼式換熱器,管殼式換熱器,2、名詞解釋,（1）管程 冷、熱流體兩種流體在管殼式換熱器內(nèi)進(jìn)行換熱時(shí)，一種流體通過(guò)管內(nèi)，其行程稱為管程。 （2）殼程 另一種流體在管外流動(dòng)，其行程稱為殼程。,雙管單殼程,單管單殼程,三管雙殼程,在兩端封頭內(nèi)設(shè)置隔板，

16、可實(shí)現(xiàn)多管程，通過(guò)提高管程流體的流速，增大對(duì)流傳熱系數(shù)，但能量損失增加，管程數(shù)以2、3、4、6程多見(jiàn)。,在管外殼體內(nèi)裝有殼程隔板可實(shí)現(xiàn)多殼程，通過(guò)提高殼程流體的流速，增大湍流程度，以保持較高的傳熱系數(shù)，殼程數(shù)以2、3程多見(jiàn)。,為防止殼體和管束受熱膨脹不同導(dǎo)致的設(shè)備變形、管子扭彎或松脫，常采用熱補(bǔ)償?shù)姆椒?，主要有以下幾種：,U形管補(bǔ)償：每根管子彎成U形，兩端固定在同一管板上，每根管子可以自由伸縮，與其他管子和外殼無(wú)關(guān)，相當(dāng)于雙管程。,浮頭補(bǔ)償：換熱器兩端管板之一不固定在外殼上（此端稱為浮頭），當(dāng)管子受熱或受冷時(shí)，連同浮頭一起自由伸縮，而與外殼的膨脹無(wú)關(guān)。,優(yōu)點(diǎn)：容易制造、生產(chǎn)成本低，適應(yīng)性強(qiáng)，尤

17、其適于高壓流體，維修清洗方便。 缺點(diǎn)：結(jié)合面較多，易泄漏。,對(duì)應(yīng)常見(jiàn)的列管式換熱器有：U形管換熱器、浮頭式換熱器、固定管板式換熱器、,補(bǔ)償圈補(bǔ)償：在外殼上焊上一個(gè)補(bǔ)償圈。當(dāng)外殼和管子熱脹冷縮時(shí)，補(bǔ)償圈發(fā)生彈性形變，達(dá)到補(bǔ)償?shù)哪康摹?三、板式換熱器,是以板壁為換熱壁的換熱器，常見(jiàn)的有片式、螺旋板式等。 1、片式換熱器 板片被壓制成槽形或波紋形，目的是： 增強(qiáng)剛度，不致受壓變形； 增強(qiáng)液體的湍動(dòng)程度，增大傳熱面積，也利于流體的均勻分布。,片式熱交換器及板片,片式熱交換器,優(yōu) 點(diǎn),總傳熱系數(shù)高，污垢熱阻亦較?。?結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積設(shè)備提供的傳熱面積大； 操作靈活性大，可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)板片數(shù)目以增減傳

18、熱面積，或以調(diào)節(jié)流道的辦法，適應(yīng)冷、熱流體流量和溫度變化的要求； 制造容易、檢修清洗方便、熱損失小。,缺 點(diǎn),允許操作壓力較低，否則容易滲漏； 操作溫度不能太高，因受墊片耐熱性能的限制；（現(xiàn)在已有超高溫板式換熱器） 處理量不大，因板間距小，流道截面較小，流速亦不能過(guò)大。,2、螺旋板式換熱器,由兩張平行的薄鋼卷制而成，兩板之間焊有定距柱以保持兩板間距和增加螺旋板的剛度。,優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積提供的傳熱面積大，總傳熱系數(shù)較大，傳熱效率高，不易堵塞。,缺點(diǎn)：操作壓力和溫度不能太高，流體阻力大，不易檢修。,螺旋板式換熱器,四、夾套式換熱器,1、結(jié)構(gòu) 夾套裝在容器外部，在夾套和器壁間形成密閉的空間，

19、成為一種流體的通道。如夾層鍋、夾層缸等。,夾層蒸氣鍋,夾層缸（冷熱缸）,2、使用注意事項(xiàng),（1）當(dāng)用蒸汽進(jìn)行加熱時(shí)，蒸汽由上部接管進(jìn)入夾套，冷凝水由下部接管中排出。 （2）用于冷卻時(shí)，則冷卻水由下部進(jìn)入，由上部流出。 （3）由于夾套內(nèi)部清洗困難，故一般用不易產(chǎn)生垢層的水蒸汽、冷卻水等作為載熱介質(zhì)。,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，可當(dāng)作盛裝容器，但傳熱面積小，總傳熱系數(shù)不高。 適于傳熱量不大的場(chǎng)合，為提高傳熱性能，可在容器內(nèi)安裝攪拌器，使器內(nèi)液體作強(qiáng)制對(duì)流。,3、特點(diǎn),1、結(jié)構(gòu) 蛇管多以金屬管子彎繞而成，制成適應(yīng)容器需要的形狀，沉浸在容器中，兩種流體分別在管內(nèi)、外進(jìn)行換熱。,五、螺旋盤管式換熱器,優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)

20、簡(jiǎn)單、便于制造、便于防腐、且能承受高壓。 缺點(diǎn)：管外液體的對(duì)流傳熱系數(shù)較小，從而總傳熱系數(shù)亦小，如增設(shè)攪拌裝置，則可提高傳熱效果。,2、特點(diǎn),1、結(jié)構(gòu)：兩種直徑不同的標(biāo)準(zhǔn)管組成同心套管，內(nèi)管可用U形管連接，而外管之間也由管子連接。,六、套管式換熱器,注意：選擇適當(dāng)管徑和較高流速，使內(nèi)管與環(huán)隙間的流體呈湍流且逆流狀態(tài)，以增大總傳熱系數(shù)，減少垢層形成。,單位傳熱面的金屬消耗量很大，占地較大，一般適用于流量不大、所需傳熱面不大及高壓的場(chǎng)合。,特點(diǎn)：傳熱系數(shù)大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耐高壓、制造方便、應(yīng)用靈便、傳熱面易于增減。,套管式超高溫瞬時(shí)（UHT）滅菌機(jī),七、其它,板翅式換熱器,翅片式換熱器,刮板式換熱器

21、,八、穩(wěn)態(tài)傳熱計(jì)算,（一）換熱基本方程 對(duì)于間壁式熱交換：=KATm 其中K為總傳熱系數(shù)。該式是換熱器設(shè)計(jì)的重要公式。,（二）總傳熱系數(shù),1、總傳熱系數(shù)K的獲得 （1）選取經(jīng)驗(yàn)值 （2）實(shí)驗(yàn)測(cè)定 （3）計(jì)算 2、總傳熱系數(shù)K的計(jì)算法 （1）單層平壁,（2）多層平壁 見(jiàn)書180頁(yè) （3）單層圓筒壁 見(jiàn)書180頁(yè) （4）多層圓筒壁 見(jiàn)書181頁(yè)，對(duì)于不同的面積Ah、Ac，可以有不同的總傳熱系數(shù)，在計(jì)算流量時(shí)，它們等效。 例58：見(jiàn)書181頁(yè),（三）換熱平均溫差,1、恒溫差傳熱 兩種流體進(jìn)行熱交換時(shí)，在沿傳熱壁面的不同位置上，在任何時(shí)間兩種流體的溫度皆不變化，這種傳熱稱為穩(wěn)定的恒溫傳熱。 即：TTh

22、-Tc 一定。,2、變溫差傳熱,在傳熱過(guò)程中，間壁一側(cè)或兩側(cè)的流體沿著傳熱壁面，在不同位置時(shí)溫度不同，但各點(diǎn)的溫度皆不隨時(shí)間而變化，即為穩(wěn)定的變溫傳熱過(guò)程。 換熱平均溫差與冷、熱兩流體相對(duì)流向有關(guān)。大致可分為下列四種情況：,并流：參與換熱的兩種流體在傳熱面的兩側(cè)分別以相同的方向流動(dòng)。 逆流：參與換熱的兩種流體在傳熱面的兩側(cè)分別以相對(duì)的方向流動(dòng)。 錯(cuò)流：參與換熱的兩種流體在傳熱面的兩側(cè)彼此呈垂直方向流動(dòng)。 折流 簡(jiǎn)單折流：一側(cè)流體只沿一個(gè)方向流動(dòng)，而另一側(cè)的流體作折流，使兩側(cè)流體間有并流與逆流的交替存在。 復(fù)雜折流：參與熱交換的雙方流體均作折流。,對(duì)逆流和并流 式中tm稱為對(duì)數(shù)平均溫差。當(dāng)0.5

23、t2/t12時(shí)，可用（t2+ t1）/2代替對(duì)數(shù)平均溫差。 對(duì)錯(cuò)流和折流：需乘以校正因數(shù) 例59,九、傳熱的強(qiáng)化,1、強(qiáng)化傳熱的目的 以最小的傳熱設(shè)備獲得最大的生產(chǎn)能力。 2、強(qiáng)化傳熱的途徑 （1）增加傳熱推動(dòng)力換熱平均溫差 在一定條件下也可采用逆流或接近逆流操作，或提高加熱劑溫度，降低冷卻劑溫度。,（2）加大單位體積傳熱面 采用翅片或螺旋翅片管代替普通金屬管。 （3）增大總傳熱系數(shù)K 通過(guò)增大流速等方式，提高湍動(dòng)程度。 盡量采用有相變的流體作為加熱劑或冷卻劑； 定期清洗換熱器，防止污垢形成。,第五節(jié) 熱輻射,一、輻射加熱方法,（一）紅外線加熱 是波長(zhǎng)為0.8m1000m的電磁波，以輻射的形式向外傳播。工業(yè)上，把0.8m5.6m波長(zhǎng)的紅外線稱為近紅外線，把5.6m1000m波長(zhǎng)的紅外線稱為遠(yuǎn)紅外線。紅外線主要作用是加熱。 1、加熱原理 當(dāng)輻射源的頻率與被加熱物分子固定頻率一致時(shí)，該物質(zhì)就易于吸收紅外線，吸收后產(chǎn)生共振，轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋?（1