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本章重点：
1)稳定热传导
2)流体无相变时对流传热系数的计算
学习目的：
1）分析影响传热速率的因素，掌握控制热量传递
率的一般规律，以便根据生产的要求来强化和削弱
热量的传递，正确地选择适宜的传热设备和保温方
法；
2）学会能源的利用（节能）。
01
化工生产中的化学反应通常是在一定的温度下进
02
行的，为此需向反应物加热到适当的温度；而反应
03
后的产物常需冷却以移去热量。在其他单元操作
04
中，如蒸馏、吸收、干燥等，物料都有一定的温度
05
要求，需要加入或输出热量。此外，高温或低温下
06
操作的设备和管道都要求保温，以便减少它们和外
07
界的传热。近十多年来，随能源价格的不断上升和
08
对环保要求增加，热量的合理利用和废热的回收越
09
来越得到人们的重视。
第一节 概 述
料，希望以高传热速率来进行热量传递，使物料达
到指定温度或回收热量，同时使传热设备紧凑，节
省设备费用。
强化传热过程：在传热设备中加热或冷却物
温，以减少热损失。
削弱传热过程：如对高低温设备或管道进行保
化工对传热过程有两方面的要求：
传热速率与热通量
一、基 本 概 念
01
传热速率Q：又称热流量，单位时间内通过传热面
02
传递的热量，J/s或W。
03
热通量q：又称热流密度，单位时间内通过单位传
04
热面传递的热量，或W/m2。
05
式中 A──总传热面积， m2 。

03
02
01
稳态传热：传热系统中传热速率、热通量及温度等有关物理量分布规律不随时间而变，仅为位置的函数。连续生产过程的传热多为稳态传热。
非稳态传热：传热系统中传热速率、热通量及温度
等有关物理量分布规律不仅要随位置而变，也是时间的函数。
温度场：某一时刻，物体（或空间）各点的温度分布。
01
式中 t ── 某点的温度，℃；
02
x,y,z ── 某点的坐标；
03
τ ── 时间。
04
不稳定温度场：各点的温度随时间而改变的温度场。
05
稳定温度场：任一点的温度均不随时间而改变的温度场。
06

等温面：在同一时刻，温度场中
所有温度相同的点组成的面。不
同温度的等温面不相交。
温度梯度：两等温面的温度差t
与其间的垂直距离n之比，在n
趋于零时的极限（即表示温度场
内某一点等温面法线方向的温度
变化率）。
t1
t2
t1>t2
等温面
Q
温度梯度与热流方向的关系
n
Q
dA
t
t-t
t+t
二、传热的三种基本方式
一个物系或一个设备只要存在温度差就会发生热量传递，当没有外功加入时，热量就总是会自动地从高温物体传递到低温物体。根据传热的机理不同，热传递有三种基本方式：热传导，热对流和热辐射。化工生产中碰到的各种传热现象都属于这三种基本方式。
01
物体各部分之间不发生相对位移时，
依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递称为热传导，又称导热。
特点：在纯的热传导过程中，物体各部分之间不发生相对位移，即没有物质的宏观位移。
02
03
（一） 热传导（导热）
从微观角度来看，气体、液体、导电固体和非导电固体的导热机理各不相同。
气体：气体分子做不规则热运动时相互碰撞的结果。
导电固体：自由电子在晶格间的运动；
固体
非导电固体：晶格结构的振动实现的。
液体：存在两种不同的观点，类似于气体和类
似于非导电固体。