heat transfer(phase change-radiation).ppt

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1、第十一講4.相變對流傳熱（HeattransferwithaFluidPhaseChange)4.1.表面冷凝傳熱（Surfacecondensation)薄膜冷凝(filmcondensation)滴狀冷凝(dropwise)傳熱系數(shù)哪個大？vaporlaminarwavyturbulent4.1.1垂直板上層流薄膜冷凝TuTwVaporxdxyy邊界條件y=0,u=0單位深度假設(shè)在氣體與冷凝液邊界上的黏切力可以忽略質(zhì)量流量x至x+dx間的冷凝液增量（邊界層增厚）Hg,氣體冷凝潛熱假設(shè)溫度為直線分布，氣

2、液界面無溫（Tg=Tsat)邊界條件x=0,忽略顯熱積分得考慮到溫度的非線性等因素，Nusselt等人對關(guān)系式作了改進Jokobnumber顯熱與潛熱之比薄膜液比熱容可以忽略參數(shù)對應(yīng)平均溫度平板及圓筒體都適用（Ja<0.1,1

3、e判別4.1.3水平板上層流傳熱spharecylinderdd湍流情況很少介紹，一般因高度不大，以層流計算？4.2.沸騰傳熱（boilingheattransfer)4.2.1.大容器沸騰（poolboiling)1101001000自然對流氣泡狀態(tài)過渡狀態(tài)穩(wěn)定膜狀態(tài)103104105106107530不同沸騰模式qs(W.m-2)Nukiyamaexperiment1101001000103104105106107qs(W.m-2)AE功率一定導(dǎo)線溫度由電阻測定氣泡狀沸騰臨界點溫差達到臨界點后，溫度迅

4、速上升！工業(yè)應(yīng)用范圍：氣泡狀較多氣泡狀沸騰傳熱的Rohsenow關(guān)聯(lián)式加熱體表面?zhèn)鳠釤崃髅芏龋╓.m-2)加熱溫差表面張力（N.m-1)飽和液體和飽和蒸汽密度Hg氣化潛熱(J.kg-1)對于水，n=1;Cw,l,見321，表7-1沒有獲得更漂亮的無因次數(shù)關(guān)系式臨界熱流計算公式與加熱表面關(guān)系不大大氣壓下水沸騰傳熱系數(shù)與溫差的簡單關(guān)系式（Jakob）水平加熱垂直加熱qw(kW.m-2)h(W.m-2.°C-1)(°C）例題：一塊30×30cm的垂直平板，置于常壓蒸汽下，平板溫度為98°C，計算平板表面的傳熱速

5、率以及蒸汽冷凝速率。思考題飽和蒸汽（壓力為2大氣壓，對應(yīng)溫度以120攝氏度計算）在一個垂直管上冷凝（直徑60mm,長1.5m），通過內(nèi)部冷卻水維持表面溫度為80攝氏度，計算：（1）傳熱系數(shù)；（2）熱流量；（3）冷凝水生成速率。第十二講5.熱輻射(thermalradiation)5.1熱輻射的基本慨念熱輻射的形式輻射速度輻射波長輻射強度輻射與吸收熱輻射的形式熱與電磁波兩種能量形式可以相互轉(zhuǎn)換，物體具有的熱能以電磁波形式輻射，物體在接受輻射波過程中又將電磁波轉(zhuǎn)化成熱能任何溫度高于絕對溫度的物體都具有熱輻射能

6、力可以通過真空輻射，而且效率最高輻射速度與波長光速3.0×108m.s-1波長頻率10-510-410-310-210-1110102103104rayXrayultravioletthermalradiationinfraredmicrowavevisible表面輻射與容積輻射氣體及透明固體與液體，容積輻射；一般不透明固體與液體，表面輻射（由表面約1um的分子運動產(chǎn)生輻射）。表面輻射的兩個基本特點DirectionaldistributionWavelengthEmissionblackbody5.2.

7、黑體輻射（blackbodyradiation)理想物體無論輻射的波長如何，方向如何，能被黑體全部吸收；對于同一溫度和波長，輻射能力最大，且與方向無關(guān)（diffuseemitter,散射體）輻射與吸收反射吸收透射吸收比反射比透射比黑體：鏡體反射漫反射鏡體：氣體：0.1100110Visible5800K2000K300KW.m-3m5.2.1普朗克定律(Plancklaw)輻射能量與波長、溫度的關(guān)系Wien’sdisplacementlaw5.2.2.Stanfan-Boltzman定律黑體輻射常數(shù)不同波

8、長段輻射能比率見表8-1（p360）黑體的總輻射能量與溫度的關(guān)系Importance:當實際物體的發(fā)射率隨波長變化時，需要用此公式計算5.2.3.Lambert定律球面度經(jīng)度角緯度角對于半球輻射強度與輻射方向的關(guān)系微元角內(nèi)輻射能量定向輻射強度W.m-2.sr.umdA上發(fā)出、輻射到dAn上的能量steradian對于黑體，與緯度、經(jīng)度無關(guān)定向輻射常數(shù)LambertlawDiffuseemission黑體輻射到整個半球空間的能量