綜合傳熱與換熱器
前面兒節(jié)分別介紹了三種傳熱方式各自的概念、板式換熱器定律及相應(yīng)的分析計算方法。對單一傳熱方式的介紹主要是從研究方法上考慮的。實(shí)際工程間題中，往往上述各種傳熱方式并非單獨(dú)發(fā)生，而可能是同時發(fā)生的，并且它們彼此之間還有相互影響。幾種篆本傳熱方式同時起作用的過程稱為綜合傳熱。在生產(chǎn)實(shí)踐中存在許多這種現(xiàn)象，例如高溫窯內(nèi)熱氣體通過窯壁向周圍空間的散熱，換熱器內(nèi)高溫流體與低溫流體之間的換熱以及窯爐內(nèi)火焰與物料之間的換熱等都屬于綜合傳熱現(xiàn)象。
一、流體通過壁面問接傳熱
傳熱學(xué)中流體通過壁面間的傳熱通?？筛鶕?jù)固體壁面的形狀不同分成流體通過平壁的間接傳熱和流體通過圓筒壁的間接傳熱。
1流體通過平壁間接傳熱
這種傳熱過程zui典型的就是爐膛中煙氣通過爐墻向外界空氣的散熱過程。設(shè)高溫流體溫度為tf）,它和固體表面的表面對流換熱系數(shù)為。i;低溫流體溫度為tfz，它和另一側(cè)固體表面的表面對流換熱系數(shù)為a2。平壁厚度為S，其兩側(cè)面積都為A，熱導(dǎo)率為又。平壁傳熱過程示意圖如圖3-“所示。該傳熱過程實(shí)際上包括三個傳熱子過程:
?、俑邷亓黧w與平壁內(nèi)表面之間的對流換熱;
?、谄奖趦?nèi)部的導(dǎo)熱;
?、燮奖谕獗砻媾c低溫流體之間的對流換熱。
如果傳熱是穩(wěn)定態(tài)的，則上述三個傳熱過程的熱流量是相等的，熱流密度的計算公式
2.流體通過國筒里間搜傳熱
與平璧的傳熱過程不同，閱筒里內(nèi)側(cè)面積和外側(cè)面積不相等。如圖3-67所示，設(shè)有一單1.1;圓簡蟹，其內(nèi)半徑和外半徑分別為r,和r..閱筒內(nèi)部高沮流體和外部低皿流體的泥度分別為I.和tn（ti>te）.筒內(nèi)、外流體與璧面問的對流換熱系數(shù)分別為。。和‘。當(dāng)傳熱處于粗態(tài)時，簡內(nèi)流體通過單位長度閱簡璧傳出的熱t(yī)可用以下三個公式計算:
