板式換熱器的傳熱過程詳解
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時間:
2018-09-03
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在傳熱過程中，很難存在單一的傳熱方式，傳熱過程實際上很復雜，由板式換熱器的原理而看，傳熱與傳導可以發生。我們已經確定發生在板式換熱器中的傳熱方式有對流和傳導，那到底他們是
傳熱是一種相對復雜的物理現象，如果你拿一個熱的東西和冷的東西，熱量總是從高溫向低溫的傳遞就是傳熱過程，可以分為三種傳熱方式：傳導，對流，輻射。根據板式換熱器的物理工作結構來看，冷熱流體之間的換熱發生在板片上，是通過流體之間的對流傳熱或傳導傳熱完成。傳導傳熱現象是物體內部相鄰部分間的熱量傳遞。
對流現象只能在氣體或液體中出現，它是借溫度不同的各部分流體發生擾動和混合而引起的熱量轉移，因此流體的運動特性對對對流傳熱有重要的影響，由導熱的特點可見，在對流的同時，流體內部也有傳導的存在。
事實上，在傳熱過程中，很難存在單一的傳熱方式，傳熱過程實際上很復雜，從板式換熱器的原理而看，傳熱與傳導可以發生。我們已經確定發生在板式換熱器中的傳熱方式有對流和傳導，那到底他們是如何進行傳熱過程的？板片是板式換熱器的核心元件，在傳熱過程中，流體總是和板片直接接觸，因而熱量的傳遞一方面依靠流體質點的不斷運動的混合，即對流作用；另一方面依靠由于流體和板片以及存在溫差而造成的導熱作用。這種對流和傳導作用同時存在的過程，成為對流換熱。板式換熱器正是運用了這個原理。
由于引起流體流動的原因不同而使對流換熱的情況有很大差異，所以將對流換熱分為兩大類。一類是自然對流換熱，即流體各部分溫度不同而引起的密度差異所產生的流動換熱，如：空氣沿散熱器表面的自然對流換熱。另一類是強制對流換熱，即流體在泵或風機等外力作用下流動時的換熱，如熱水在泵的驅動下在管內流動時的換熱。
一般情況下，強制流動時流體的流速高于自然流動時，所以強制流動的對流傳熱系數高。如：空氣的自動流動傳熱系數約為5～25W /（㎡·℃），而它的強制流動傳熱系數為10～100W /（㎡·℃）。影響對流換熱的因素很多，如流體的物性（比熱容、導熱系數、密度、粘度等），板式換熱器表面形狀、大小、流體的流動方式，都會影響對流換熱，而且情況很復雜。板式換熱器多為人字形紋波和水平平直波紋的換熱板片，板片作為換熱面，板片之間形成通道進行熱量交換，流體在兩塊板片之間形成窄小而曲折的通道中流過，冷熱流體依次通過流道，中間有一隔層板片將流體分開，并通過此板片進行換熱，整個過程就是對流換熱過程。
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