化工原理(2023春)

东北大学 张廷安

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 绪论
    • 1.2 化工原理课程概述
    • 1.3 化工原理处理问题的方法
  • 2 第一章 流体流动
    • 2.1 流体流动
    • 2.2 概述
    • 2.3 流体静止的基本方程
    • 2.4 流体流动的基本方程
    • 2.5 流体流动现象
    • 2.6 管内流动的阻力损失
    • 2.7 管路计算
    • 2.8 流量测量
  • 3 第二章 流体输送机械
    • 3.1 流体输送机械
    • 3.2 概述
    • 3.3 液体输送机械(上)
    • 3.4 液体输送机械(中)
    • 3.5 液体输送机械(下)
    • 3.6 气体输送和压缩设备
    • 3.7 其他类型泵
  • 4 第三章 机械分离与固体流态化
    • 4.1 机械分离与固体流态化
    • 4.2 概述及筛分
    • 4.3 沉降分离
    • 4.4 过滤
    • 4.5 固体流态化
  • 5 第四章 搅拌
    • 5.1 搅拌
    • 5.2 概述
    • 5.3 搅拌设备
    • 5.4 搅拌功率
    • 5.5 搅拌装置的放大
    • 5.6 搅拌应用实例
  • 6 第五章 传热学
    • 6.1 传热学
    • 6.2 概述
    • 6.3 热传导
    • 6.4 两流体间的热量传递
    • 6.5 给热系数
    • 6.6 辐射传热
    • 6.7 传热设备
    • 6.8 填料床的传热分析
  • 7 第六章 蒸发
    • 7.1 概述
    • 7.2 单效蒸发
    • 7.3 多效蒸发
    • 7.4 蒸发
  • 8 第九章 吸收
    • 8.1 概述
    • 8.2 气液相平衡关系
    • 8.3 单相传质
    • 8.4 相际对流传质及总传质速率方程
    • 8.5 吸收塔的计算
    • 8.6 传质的理论
    • 8.7 吸收
热传导
  • 1 内容
  • 2 练习
  • 3 测验
  • 4 扩展学习




傅立叶定律

或者,傅里叶(Fourier)定律

傅立叶定律表明导热速率与温度梯度及传热面积成正比,而热流方向却与温度梯度方向相反。

 导热系数


导热系数l在数值上等于单位温度梯度下的热通量是物质的固有性质;是分子微观运动的宏观表现;与物质的种类、热力学状态(TP)有关。

平壁的热传导

1)单层平壁的热传导

假设:导热系数不随温度变化,或可取平均值;

      一维稳态;

      忽略热损失。


对平壁一维稳态热传导有,

在给定边界条件:x=0时,t=t1x=b时,t=t2对于无限平壁,通过导热面各局部面积热通量相等,则

2)多层平壁的热传导

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假设:导热系数不随温度变化,或可取平均值;

      一维稳态;忽略热损失;没有接触热阻。

推广至n层平壁,多层平壁的热传导速率方程式


 圆筒壁的稳定热传导

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1)单层圆筒壁的稳定热传导

假设:一维稳态温度场。 Q为常数,但传热面积 和热通量 均随半径而变。且假定l为常数

则将一维稳态条件用于傅立叶定律得到,

温差(t1-t2)为推动力;为热阻。

可写成与单层平壁热传导速率方程相类似的形式,

其中b为圆通壁的厚度;Am为平均面积。

2)多层圆筒壁的热传导

假设层与层之间接触良好,即互相接触的两表面温度相同。各层热导率分别为λ1λ2 λ3,厚度为b1b2b3

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推广至n层圆筒壁,多层圆筒壁的热传导速率方程式