低溫傳熱與設(shè)備

內(nèi)容概要

　　《低溫傳熱與設(shè)備》主要介紹在低于120K溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)的特殊傳熱問題，主要涉及空氣分離裝置、液化天然氣系統(tǒng)、運(yùn)載火箭推進(jìn)技術(shù)的地面系統(tǒng)以及回?zé)崾降蜏刂评浼夹g(shù)中出現(xiàn)的與常溫傳熱現(xiàn)象不同的一系列問題；探求強(qiáng)化傳熱和節(jié)能的方法和途徑；介紹低溫?fù)Q熱設(shè)備傳熱設(shè)計(jì)的計(jì)算方法及示例。全書共6章，包括低溫傳熱學(xué)基礎(chǔ)、相變傳熱、低溫絕熱技術(shù)、傳熱過程中的有用功損失與熵產(chǎn)、低溫?zé)峤粨Q器及交變流動回?zé)崞?。在?nèi)容上盡量避免與普通傳熱學(xué)的重復(fù)，適用于具有大專文化程度以上的從事低溫工程工作的相關(guān)技術(shù)人員、管理人員和營銷人員使用，也可作為研究生及高年級大學(xué)生的選修教材和參考書。

書籍目錄

第1章 低溫傳熱學(xué)基礎(chǔ)1.1 熱傳導(dǎo)1.1.1 基本控制方程1.1.2 一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱1.1.3 復(fù)合材料的導(dǎo)熱1.1.4 接觸熱阻1.1.5 通過肋片的導(dǎo)熱1.1.6 低溫下霜的性質(zhì)1.1.7 固體表面鍍層的冷卻1.1.8 二維導(dǎo)熱和三維導(dǎo)熱1.1.9 瞬態(tài)導(dǎo)熱1.1.10 低溫流體儲存容器的冷卻1.2 對流傳熱1.2.1 控制方程1.2.2 圓管內(nèi)強(qiáng)迫對流傳熱1.2.3 非圓管傳熱1.2.4 管外強(qiáng)迫對流傳熱1.2.5 平板自由對流1.2.6 水平圓管自由對流1.2.7 有限空間自然對流1.2.8 近臨界區(qū)的傳熱1.2.9 近臨界區(qū)的傳熱關(guān)聯(lián)式1.2.10 卡皮查熱導(dǎo)1.3 輻射換熱1.3.1 黑體輻射1.3.2 熱輻射特性1.3.3 輻射角系數(shù)1.3.4 兩灰表面間的輻射換熱1.3.5 封閉腔的網(wǎng)絡(luò)方法1.3.6 液化天然氣火焰輻射能參考文獻(xiàn)第2章 相變傳熱2.1 兩相流動的流態(tài)2.2 兩相流的壓降2.2.1 洛克哈特-馬蒂內(nèi)利關(guān)聯(lián)式2.2.2 均勻流動模型2.3 沸騰傳熱2.3.1 池內(nèi)沸騰2.3.2 強(qiáng)制對流沸騰2.4 凝結(jié)傳熱2.4.1 管外凝結(jié)2.4.2 水平管內(nèi)凝結(jié)2.5 低溫冷凍2.6 固-液（漿）流動及傳熱參考文獻(xiàn)第3章 低溫絕熱技術(shù)3.1 表觀熱導(dǎo)率3.2 膨脹泡沫絕熱3.2.1 絕熱機(jī)理及影響因素3.2.2 典型的膨脹泡沫絕熱材料3.3 高真空絕熱3.3.1 自由分子導(dǎo)熱3.3.2 輻射屏3.3.3 液氮保護(hù)屏3.3.4 蒸汽冷卻屏3.4 粉末絕熱3.4.1 顆粒材料的熱傳導(dǎo)3.4.2 充氣粉末絕熱3.4.3 充氣粉末絕熱結(jié)構(gòu)及計(jì)算3.5 真空粉末絕熱3.5.1 絕熱機(jī)理及計(jì)算3.5.2 影響真空粉末絕熱性能的因素3.5.3 添加金屬粉末3.6 真空多層絕熱3.6.1 多層絕熱組成特點(diǎn)3.6.2 影響真空多層絕熱性能的因素3.7 低溫絕熱性能比較參考文獻(xiàn)第4章 傳熱過程中的有用功損失與熵產(chǎn)4.1 不可逆系統(tǒng)和過程中的有用功與熵產(chǎn)4.1.1 不穩(wěn)定流動過程4.1.2 穩(wěn)定流動過程4.1.3 非零溫差傳熱4.1.4 有摩擦流動4.2 對流傳熱4.2.1 局部熵產(chǎn)速率4.2.2 流體摩擦與傳熱的不可逆性4.2.3 內(nèi)部流動4.2.4 外部流動4.3 傳熱強(qiáng)化技術(shù)4.3.1 熵產(chǎn)分析4.3.2 粗糙化表面4.3.3 旋流促進(jìn)器4.3.4 擴(kuò)展表面參考文獻(xiàn)第5章 低溫?zé)峤粨Q器5.1 低溫?fù)Q熱設(shè)備的設(shè)計(jì)特點(diǎn)5.1.1 低溫?zé)峤粨Q器的效率5.1.2 最小傳熱單元數(shù)設(shè)計(jì)法5.1.3 流體比熱容變化對換熱的影響5.1.4 低溫?fù)Q熱器中的冷量損失問題5.1.5 低溫?zé)峤粨Q器的緊湊性5.1.6 低溫?fù)Q熱器的結(jié)構(gòu)材料5.2 繞管式換熱器5.2.1 繞管換熱器的幾何參數(shù)5.2.2 繞管換熱器的給熱系數(shù)5.2.3 繞管式換熱器的流體阻力5.2.4 繞管式換熱器的工藝設(shè)計(jì)5.2.5 吉奧克-漢普遜換熱器計(jì)算實(shí)例5.2.6 管式換熱器的傳熱強(qiáng)化5.3 板翅式換熱器5.3.1 板翅式換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)5.3.2 板翅式換熱器的傳熱機(jī)理5.3.3 板翅式換熱器的流體阻力和給熱系數(shù)5.3.4 板翅式換熱器的計(jì)算步驟5.3.5 板翅式換熱器中的壓降和質(zhì)量流率5.3.6 孔板式換熱器參考文獻(xiàn)第6章 交變流動回?zé)崞?.1 回?zé)崞鞯奶攸c(diǎn)及其在低溫領(lǐng)域的應(yīng)用6.1.1 回?zé)崞鞯奶攸c(diǎn)6.1.2 回?zé)崞髟诘蜏仡I(lǐng)域的應(yīng)用6.1.3 回?zé)崞髟诘蜏貞?yīng)用中的性能評價(jià)6.2 回?zé)崞魈盍?.2.1 回?zé)崞魈盍系膸缀谓Y(jié)構(gòu)6.2.2 回?zé)崞魈盍系膫鳠崤c流阻特性6.2.3 回?zé)崞魈盍系臒嵛镄?.3 回?zé)崞鞯脑O(shè)計(jì)計(jì)算方法6.3.1 回?zé)崞鞯膫鹘y(tǒng)計(jì)算方法6.3.2 回?zé)崞鞯哪M計(jì)算方法6.3.3 熱聲理論與回?zé)崞饔?jì)算參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第2章 相變傳熱低溫流體輸送系統(tǒng)中總是存在著來自周圍環(huán)境的漏熱，導(dǎo)致低溫管道內(nèi)出現(xiàn)兩相流動的現(xiàn)象。在低溫液體儲槽的自增壓系統(tǒng)和低溫液體汽化器（蒸發(fā)器）中，也經(jīng)常遇到液化氣體的汽化及兩相流動問題。本章將考察兩相流現(xiàn)象中的流動機(jī)理和壓降的預(yù)測方法，介紹關(guān)于池內(nèi)沸騰（浸沒在低溫液體中的表面沸騰）和強(qiáng)制對流沸騰（流動通道內(nèi)的沸騰）的物理學(xué)原理，考慮外部流動和內(nèi)部流動的冷凝傳熱。最后將討論包括固一液兩相（如氫漿）的兩相傳熱問題。2.1 兩相流動的流態(tài)在相變傳熱過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)兩相共存的流動狀態(tài)，因此有必要先了解兩相流的流態(tài)情況。由于多方面原因，兩相流動通常比單相流動復(fù)雜得多。兩相流中可能出現(xiàn)多種流動形式；而單相流中只會遇到層流或紊流，以及在這兩種流動狀態(tài)之間的過渡區(qū)。兩相流中可能出現(xiàn)液相是層流而氣相是紊流的形式，或者幾種不同形式的任何一種組合。兩相流中的壓降和傳熱同時(shí)具有氣相和液相的流體性質(zhì)，一些情況下還包括表面張力。最后，由于傳熱和壓降的緣故，流動形式還會沿著流動通道方向而變化。圖2-1給出了水平管中兩相流的幾種流態(tài)。低干度（干度是氣體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）流動時(shí)，在液相中形成氣泡，得到泡狀流。在水平流動中，氣泡往往分布在管道的上部空間。在垂直流動中，氣泡則趨向遍布于液體中；在較低干度下，氣泡會小而圓；在較高的干度下，氣泡會出現(xiàn)球狀頂部和扁平尾部的形狀。當(dāng)速度很大時(shí)，氣泡流動方式經(jīng)常稱為泡沫流。隨著流體中氣體含量的增加，水平管中的氣泡會結(jié)合在一起形成斷斷續(xù)續(xù)的氣塞，這種流動形式稱為塞狀流。在垂直流動中通常觀察不到塞狀流。當(dāng)液體和氣體在水平管中低速流動時(shí)，氣、液兩相會分離，并且在流動過程中形成相對光滑的氣、液界面，這種流動方式稱為層狀流。在非絕熱管路中，由于氣、液兩相冷卻速度不同，層狀流會導(dǎo)致熱應(yīng)力，甚至?xí)构艿雷冃螐澢?。垂直流動中不會遇到層狀流的情況。隨著氣體速度增大，兩相之間的流體切應(yīng)力變得足夠大，以至于液面上出現(xiàn)波浪，這種流動方式稱為波狀流。同樣，垂直流動中不存在這種流動方式，因?yàn)樗拇嬖谝蕾囉谂c流動方向垂直的重力。氣體速度的進(jìn)一步增加使氣、液界面的波達(dá)到一定幅度，以致氣泡塞以較高的速度沿著流動通道傳播，這種流動方式稱為柱塞流。在垂直通道里，氣塞大小和管的直徑差不多，氣塞和管壁被一層液膜隔開。柱塞流是低溫流體傳輸系統(tǒng)中不希望出現(xiàn)的流動模式，因?yàn)闅馊趶澒芴幫蝗桓淖兎较驎?dǎo)致管道發(fā)生振動。

編輯推薦

《低溫傳熱與設(shè)備》是由國防工業(yè)出版社出版的。

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