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Heat transfer
当以未肋化表面A1作为基准面时(略去导热热组)：
Q
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tf1 tf 2 1 1 0 h2 A2 h1 A1

A1 t f 1 t f 2
1 1 h1 h2
1 1 h h 2 1
为传热系数， ( W/m2 .C)
1 Rt kA
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3、通过圆筒壁的传热
d2
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已知：流体温度t f 1、t f 2，总换热系数h1、h2，
肋片实际换热量 ht t f f 肋片理想换热量 ht 0 t f
( )
其中，t 0为肋根温度，t为肋片表面
t f 2，h2
，
温度，t f 为流体温度
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b.表面肋化效率
肋化表面实际换热量 肋化表面均为肋根温度 时的换热量
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设A2为装肋表面总面积， Af 为肋片面积，则
hAf t0 t f f hA2 Af t0 t f hA2 t0 t f
( )
Af f A2 Af 1 f Af 1 A2 A2
k A1 t
其中，
平板：k
A2 ，称为肋化系数 A1
1 1 h1 h2 1 圆筒：k 1 1 d1 d 2 1 ln h1 2 d1 h2
( )
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5.隔热保温
隔热保温→ 增大热阻→ 采用保温材料，加设保温层
Heat transfer
第十二章、传热过程与换热器
12-1 传热过程
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壁面一侧的热流体，通过壁面把热量传递给壁面 另一侧的冷流体的过程，称为传热过程。 典型的方式：对流换热+导热+对流换热
1.复合传热过程 特别是高温流体(气体)与固体壁面之间的换热，通常是对流与辐 射同时起作用，可以视为并联过程： 总换热量 = 对流换热量 + 辐射换热量
( )
Q Qc(对流) Qr (辐射)
hc (t f t w ) hr (t f t w ) hc hr (t f t w )
hr 辐射换热系数，与温度 有关
hc 对流换热系数
h 总换热系数
h t
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Q
tf1 tf 2 1 1 h A A h A 2 1
1

At f 1 t f 2
1 1 h h 2 1
k A t
( )
其中，k
( )
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肋化：在局部热阻大的表面加装肋片，可以有效减小局部热阻。 不过由于肋片表面的温度低于肋根的温度，故该环节换热 量的增加小于面积的增加。
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t w1 t w2
a.肋片效率
t f 1，h1
外： QL h2 A2 t w 2 t f 2 h2d 2 Lt w 2 t f 2
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tf1 tf 2 t QL 1 1 d 1 Rt ln 2 h1d1L 2L d1 h2d 2 L
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t f 2，h2 圆筒壁内直径d1，外直径d 2，导热系数，
长度L，稳态时热流量QL，每个串联环节QL 相同：
d1 t f 1，h1
Q
内： QL h1 A1 t f 1 t w1 h1d1Lt f 1 t w1
( )
中： QL
t w1 t w 2 1 d ln 2 2L d1
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临界热绝缘直径：
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4.强化换热
Q k A t
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提高传热系数 加大传热面积

原则：减小串联缓解中最大的局部热阻 通常：导热热阻很小，甚至可以忽略不计，当有一侧为气体， 而另一侧为液体时，气体侧的热阻往往很大。 方法：提高流速、增加扰动、改良物性。

d 2 Lt f 1 t f 2
d2 d2 d2 1 ln h1d1 2 d1 h2
ko Ao t
( )
Ao 外表面积，Ao d2 L
ko 以外表面为基准面时的 传热系数 ko 1 d2 d2 d2 1 ln h1d1 2 d1 h2
A tw1 tw2
( )

Q t f 1 t w1 h1 A
tw1 tw2 Q
A
tw2 t f 2
Q h2 A
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tf1 tf 2 1 1 Q h A A h A 1 2
2、通过大平壁的传热
t f 1，h1
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，
流体温度t f 1、t f 2，总换热系数h1、h2， 平壁厚度，导热系数，面积A，稳态时：
Q h1 At f 1 t w1
t w1
t w2
t f 2，h2
q

h2 At w 2 t f 2