heat transfer(phase change-radiation).ppt

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1、第十一講4.相變對(duì)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(gè)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(wú)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(duì)關(guān)系式作了改進(jìn)Jokobnumber顯熱與潛熱之比薄膜液比熱容可以忽略參數(shù)對(duì)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(jì)算？4.2.沸騰傳熱（boilingheattransfer)4.2.1.大容器沸騰（poolboiling)1101001000自然對(duì)流氣泡狀態(tài)過(guò)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(cè)定氣泡狀沸騰臨界點(diǎn)溫差達(dá)到臨界點(diǎn)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(duì)于水，n=1;Cw,l,見(jiàn)321，表7-1沒(méi)有獲得更漂亮的無(wú)因次數(shù)關(guān)系式臨界熱流計(jì)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(jiǎn)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(jì)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(duì)應(yīng)溫度以120攝氏度計(jì)算）在一個(gè)垂直管上冷凝（直徑60mm,長(zhǎng)1.5m），通過(guò)內(nèi)部冷卻水維持表面溫度為80攝氏度，計(jì)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(zhǎng)輻射強(qiáng)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(guò)程中又將電磁波轉(zhuǎn)化成熱能任何溫度高于絕對(duì)溫度的物體都具有熱輻射能

6、力可以通過(guò)真空輻射，而且效率最高輻射速度與波長(zhǎng)光速3.0×108m.s-1波長(zhǎng)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(yùn)動(dòng)產(chǎn)生輻射）。表面輻射的兩個(gè)基本特點(diǎn)DirectionaldistributionWavelengthEmissionblackbody5.2.

7、黑體輻射（blackbodyradiation)理想物體無(wú)論輻射的波長(zhǎng)如何，方向如何，能被黑體全部吸收；對(duì)于同一溫度和波長(zhǎng)，輻射能力最大，且與方向無(wú)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(zhǎng)、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(zhǎng)段輻射能比率見(jiàn)表8-1（p360）黑體的總輻射能量與溫度的關(guān)系Importance:當(dāng)實(shí)際物體的發(fā)射率隨波長(zhǎng)變化時(shí)，需要用此公式計(jì)算5.2.3.Lambert定律球面度經(jīng)度角緯度角對(duì)于半球輻射強(qiáng)度與輻射方向的關(guān)系微元角內(nèi)輻射能量定向輻射強(qiáng)度W.m-2.sr.umdA上發(fā)出、輻射到dAn上的能量steradian對(duì)于黑體，與緯度、經(jīng)度無(wú)關(guān)定向輻射常數(shù)LambertlawDiffuseemission黑體輻射到整個(gè)半球空間的能量