傳熱學-學習課件-專題2-傳熱傳質(zhì)-1

傳熱學研討課

HeatTransferSeminar研討主題：傳熱與傳質(zhì)主講老師：王舫課前準備：2要求學生課前查閱相關(guān)傳熱傳質(zhì)文獻，準備好辯論材料。研討內(nèi)容：傳熱的概念及特點；傳質(zhì)的概念及特點；傳質(zhì)基本理論；傳質(zhì)的研究方法與目的常見的傳質(zhì)現(xiàn)象辯論主題一：傳熱與傳質(zhì)在生活中的實用性3正方觀點：傳熱在生活中更有用反方觀點：傳質(zhì)在生活中更有用辯論主題二：傳熱與傳質(zhì)在工業(yè)生產(chǎn)中的實用性4正方觀點：傳熱在工業(yè)生產(chǎn)中更有用反方觀點：傳質(zhì)在工業(yè)生產(chǎn)中更有用辯論流程5順序程序時間備注1正方一辯發(fā)言2分2反方一辯發(fā)言2分3正方二辯選擇反方二辯或三辯進行一對一攻辯1分每個提問不超過15秒4反方二辯選擇正方二辯或三辯進行一對一攻辯1分每次回答不超過20秒5正方三辯選擇反方二辯或三辯進行一對一攻辯1分6反方三辯選擇正方二辯或三辯進行一對一攻辯1分7正方一辯進行攻辯小結(jié)1分8反方一辯進行攻辯小結(jié)1分9自由辯論（正方先開始）4分鐘（雙方各2分鐘）10觀眾向正方提問一個問題回答時間不超過1分鐘除四辯外任意辯手回答11觀眾向反方提問一個問題回答時間不超過1分鐘同上14反方四辯總結(jié)陳詞1分鐘30秒15正方四辯總結(jié)陳詞1分鐘30秒6什么是傳熱？1.2.3.什么是傳質(zhì)傳熱傳質(zhì)的比較總結(jié)7什么是傳熱?傳熱：由溫差而引起的熱量傳遞過程。熱量傳遞的動力：溫差（溫度梯度）根據(jù)傳熱機理的不同，傳熱的基本方式有熱傳導、熱對流和熱輻射三種。8什么是傳熱?研究方法：實驗測定、理論分析、數(shù)值模擬研究傳熱的目的1、提高傳熱速率強化傳熱，減小設備尺寸，節(jié)省費用2、降低傳熱速率削弱傳熱，減少熱量損失9傳熱跟我們的生產(chǎn)生活密切相關(guān)傳熱在生活中的應用：1、做飯時，蒸、煮、炒等都是傳熱過程，飯菜涼了我們也要“熱一熱”再吃；2、冬天開暖氣供暖，屋子里暖和、舒服；3、穿衣服要看天氣，根據(jù)溫度變化選擇衣服，冬天穿棉襖，夏天穿單薄的衣服。什么是傳熱?10傳熱跟我們的生產(chǎn)生活密切相關(guān)傳熱的工業(yè)應用：1、能源動力:熱力發(fā)電廠中的各種換熱和動力設備，如鍋爐、汽輪機、冷卻塔等2、石油化工：換熱器、熱力管道3、制冷空調(diào)4、航空航天5、電子器件……什么是傳熱?11什么是傳質(zhì)?傳質(zhì)：由濃度差而引起的質(zhì)量傳遞過程?；旌衔锏慕M分在濃度梯度作用下由高濃度向低濃度方向的轉(zhuǎn)移。傳質(zhì)的動力：濃度差（濃度梯度）傳質(zhì)方式：擴散傳質(zhì)和對流傳質(zhì)擴散傳質(zhì)：由分子運動而引起的質(zhì)量傳遞過程。對流傳質(zhì)：流體中由于對流摻混而引起的質(zhì)量傳遞。12什么是傳質(zhì)?擴散傳質(zhì)：由分子運動而引起的質(zhì)量傳遞過程。常見于氣體傳質(zhì)，是質(zhì)量傳遞的一種基本方式。例如：糖顆粒放在水里的溶解過程；房間中打開一瓶香水，香水瓶附件很快就會聞到香味。13什么是傳質(zhì)?對流傳質(zhì)：通常指運動流體與固體壁面（或兩股直接接觸的流體之間）間的質(zhì)量傳遞，是相際傳質(zhì)的基礎。對流傳質(zhì)=分子擴散+對流擴散對應于傳熱學的對流傳熱，其分類：強迫對流傳質(zhì)；自然對流傳質(zhì)；紊流傳質(zhì)；相際傳質(zhì)14什么是傳質(zhì)?傳質(zhì)過程的類型①氣相一液相包括氣體的吸收、液體的蒸餾、氣體的增濕等單元操作。②液相一液相在均相液體混合物中加入具有選擇性的溶劑，系統(tǒng)形成兩個液相，均相混合。③氣相一固相

含有水分或其它溶劑的固體，與比較干燥的熱氣體相接觸，被加熱的濕分氣化而離開固體進入氣相，從而將濕分除去，這就是固體的干燥。④液相一固相含某物質(zhì)的過飽和溶液與同一物質(zhì)的固相相接觸時，其分子以擴散方式通過溶液到達固相表面，并析出使固體長大，這是結(jié)晶。氣固氣液液液液固15什么是傳質(zhì)?因次分析法三傳（動量、熱量、質(zhì)量）類比法研究目的：通過控制傳質(zhì)系數(shù)kc，控制傳質(zhì)速率已達到強化或削弱傳質(zhì)的目的傳質(zhì)研究方法：16什么是傳質(zhì)?化工生產(chǎn)中常見的傳質(zhì)過程有:吸收、氣體的減濕、液-液萃取、固-液萃取、結(jié)晶、吸附、干燥、精鎦等1、煙氣脫硫吸收塔中的氣液接觸吸收，提供熱量的鍋爐的省煤器和空氣預熱器等等，都是本專業(yè)常用的進行熱質(zhì)交換的設備。2、釀酒，通過蒸餾得到不同酒精度的酒；汽-液傳質(zhì)3、干燥過程：如晾干衣服。氣-固傳質(zhì)4、燃燒過程就是化學反應與傳質(zhì)”調(diào)和平均”的過程，涉及氧氣向燃料表面的擴散。傳質(zhì)的應用：17典型的傳熱傳質(zhì)過程1、流化床反應器，其中包含氣固兩相的傳熱傳質(zhì)；2、燃燒過程，包含了氧氣向燃料表面的擴散傳質(zhì)及燃燒散熱的傳熱過程；3、曬麥子，典型的傳熱傳質(zhì)過程；4、空調(diào)，通過傳熱實現(xiàn)溫度控制，但是其中涉及傳質(zhì)過程，冷風與房間內(nèi)空氣的混合擴散，為調(diào)節(jié)空調(diào)房的濕度，可在房間內(nèi)放一盆水，就是利用分子擴散傳質(zhì)。加濕器，除濕機皆為傳質(zhì)設備。18典型的傳熱傳質(zhì)過程分析：本質(zhì)是要分析風強化了對流傳熱還是強化了對流傳質(zhì)，誰占主導?！帮L”（也就是流動的氣體）會帶走熱量從而降低溫度遏制燃燒反應，這使得“風”和“火”之間存在既能輸送氧氣又會帶走熱量的微妙的辯證關(guān)系?；鸩褚淮稻蜏?，因為燃燒溫度很低處于動力燃燒區(qū)，風會強化對流散熱而導致降溫最終火焰熄滅；即傳熱起主導作用。赤壁之戰(zhàn)中“巧借東風，火燒赤壁”，致使曹軍大敗，則是由于火燒戰(zhàn)船后，火焰中心溫度很高，燃燒處于擴散燃燒，此時風可強化對流傳質(zhì)，造成