这篇文章主要分享气体和金属换热系数比较的题和一些过热蒸汽的传热系数?话题,希望对大家有所帮助!
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气体的传热系数较低,传热系数不是描述物质物理性质的物理量。它会随着外界条件的不同而变化,如温度、流量、流量等——
导热系数是描述物质物理性质的物理量——标准条件下空气的导热系数为0-0244W/-m-K,
一、过热蒸汽的传热系数?
一般情况下,蒸汽与水进行热交换时,我们让高温气体通过壳程,低温制冷剂通过管程。因此对于高温气体,其流动属于扫掠管束流。这里我只给出对流传热系数的计算公式
Nu=C-Re^m,其中Nu为努塞尔数,m为根据管径和管距查表得到的修正系数;Re为表征流体流动状态的状态参数,雷诺数,Re=v-L/a
同时,Nu=ht-L/aht=Nu-a/L,其中hc为我们需要的高温气体对流换热系数,W/-K,其中a为高温气体的导热系数气体,根据设计实际定性温度查表得到;L是特征长度。当流体扫过圆管时,我们一般取管子的外径。然后,通过上述计算步骤,即可得到高温气体的对流换热系数ht。
对于低温制冷剂,其在管内的流动可视为紊流。一般在设计换热器时,我们选择直径为16或18的管子。当然,这是根据管道材料、流量、流体质量等实际情况确定的。
二、传热系数、传热系数和导热系数是同一个意思吗?
导热系数一般是针对热传导,传热系数一般是针对对流传热,可以通过定义来体现。
导热系数
是指在稳定传热条件下,1m厚、材料两侧温差为1度的材料,1秒内通过1平方米面积传递的热量,单位为瓦/米度,w/mk。
影响因素
不同的物质有不同的导热系数;同一物质的导热系数与其结构、密度、湿度、温度、压力等因素有关。当同一物质的含水量低、温度低时,导热系数就小。一般来说,固体的导热系数大于液体的导热系数,液体的导热系数大于气体的导热系数。这种差异很大程度上是由于两种状态下分子之间距离的差异造成的。目前工程计算中使用的系数值都是通过专门的试验确定的。
传热系数
过去称为总传热系数。现行国家标准和规范均统一命名为传热系数。传热系数K值是指在稳定传热条件下,当建筑围护结构两侧空气温差为1度-K,时,1秒内通过1平方米面积传递的热量。单位为瓦/-平方米度、-W/K,其中K可用代替。
间接反映不同材料之间的传热能力。
三、如何根据努塞尔数计算传热系数?
对流换热系数计算公式
Nu=C-Re^m,其中Nu为努塞尔数,m为根据管径和管距查表得到的修正系数;Re为表征流体流动状态的状态参数,雷诺数,Re=v-L/a
同时,Nu=ht-L/aht=Nu-a/L,其中hc为我们需要的高温气体对流换热系数,W/-K,其中a为高温气体的导热系数气体,根据设计实际定性温度查表得到;L是特征长度。当流体扫过圆管时,我们一般取管子的外径。
四、不同材料导热系数不同的原因是什么?
热导率是热材料传递热量的能力。不同的材料有不同的导热系数,同一材料的导热系数与很多因素有关。例如结构、密度、湿度、温度、压力等。同一物质的含水量低、温度低时,导热系数就小。一般来说,固体的导热系数大于液体的导热系数,液体的导热系数大于气体的导热系数。这种差异很大程度上是由于两种状态之间分子间距的差异造成的。
导热材料的导热性能
影响导热系数的外部因素
1、物料含水率
一般保温材料具有多孔结构,容易吸潮。当材料吸收水分时,其导热率会增加。当含水率大于5-10时,多孔材料导热系数的增加最为明显。
其原理是,由于材料孔隙中存在水分(包括水蒸气),孔隙中蒸汽的扩散和水分子的运动将起传热的主要作用,而水的导热系数比空气大约20倍。因此,其有效导热系数显着增加。如果孔隙中的水冻结成冰,则冰的导热系数更大,从而导致材料的导热系数更大的增加。
2、工作温度
温度对导热材料的导热系数有直接影响。随着温度升高,材料的热导率会增加。因为根据物理知识,当温度升高时,材料中固体分子的运动会加剧,称为“热运动”。材料孔内空气的导热性和孔壁之间的辐射作用也增加。但在0-50温度范围内其影响并不显着。仅对于高温或负温的材料,才应考虑温度的影响。
影响导热材料导热系数的因素
影响导热系数的内在因素
1.材质类型
不同类型的导热材料具有不同的导热系数。对于孔隙率较低的固体绝热材料,晶体结构的导热系数最大,微晶结构次之,玻璃体结构最小。然而,对于高孔隙率的保温材料,由于气体-空气对导热系数起主要作用,固体部分无论是晶体结构还是玻璃态结构,对导热系数的影响很小。
2、体积重量
堆积密度——或称比重、密度,是材料本身孔隙率的直接反映。由于气相的导热系数通常小于固相的导热系数,因此绝热材料往往具有较高的孔隙率,即容重较小。一般来说,增加孔隙率或降低堆积密度会导致导热系数下降。
3、热流方向
导热系数与热流方向的关系仅存在于各向异性材料中,即各方向结构不同的材料中。
从排列角度来看,纤维材料可分为两种情况方向垂直于热流方向和纤维方向平行于热流方向。传热方向垂直于纤维方向时的隔热性能比传热方向平行于纤维方向时的隔热性能好。一般来说,纤维保温材料的纤维排列是后者或接近后者。在相同密度条件下,其导热系数远小于其他形式的多孔绝热材料。
对于木材等各向异性材料,当热流平行于纤维方向时,阻力较小;当热流垂直于纤维方向时,阻力较大。以松木为例,热流垂直于木纹时,导热系数为0-17w/-mK,平行于木纹时,导热系数为0-35W/-mK。mK。
多孔材料分为两类带有气泡的固体材料和颗粒彼此轻微接触的固体材料。具有大量或无数开孔的绝热材料,其绝热性能比具有大量闭孔的材料差,因为孔的连通方向更接近平行于传热方向。
4、比热容
导热系数=热扩散系数比热密度。在热扩散率和密度相同的条件下,比热越大,导热系数越高。
绝缘材料的比热与计算冷却和加热绝缘结构所需的冷却量或热量有关。在低温下,所有固体的比热容差异很大。在常温常压下,空气的质量不超过绝热材料的5%,但随着温度的下降,气体所占的比例越来越大。因此,在计算常压下工作的绝热材料时应考虑这一因素。
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