水和空氣熱交換總結(jié).docVIP

水和空氣熱交換，水在不同保溫措施下的散熱速率，水在不同溫度下的散熱速率在電熱水器的應(yīng)用總結(jié)傳熱是指由于溫度差引起的能量轉(zhuǎn)移，又稱熱傳遞。由熱力學(xué)第二定律可知，凡是有溫度差存在時，熱就必然從高溫處傳遞到低溫處，因此傳熱是自然界和工程技術(shù)領(lǐng)域中極普遍的一種傳遞現(xiàn)象。根據(jù)傳熱機(jī)理的不同，熱傳遞有三種基本方式：傳導(dǎo)、對流和熱輻射。熱傳導(dǎo)又稱導(dǎo)熱，若物體各部分之間不發(fā)生相對位移，僅借分子、原子和自由電子等微觀粒子的熱運動而引起的熱量傳遞稱為熱傳導(dǎo)。熱傳導(dǎo)的條件是系統(tǒng)兩部分之間存在溫度差，此時熱量將從高溫部分傳向低溫部分，或從高溫物體傳向與它接觸的低溫物體，直至整個物體的各部分溫度相等為止。熱傳導(dǎo)在固體、液體、和氣體中均可進(jìn)行。熱對流，流體各部分之間發(fā)生相對位移所引起的熱傳遞過程，簡稱對流。熱對流僅發(fā)生在流體中。在流體中產(chǎn)生對流的原因有二：一是因流體中各處的溫度不同而引起密度的差別，使輕者上浮，重者下沉，流體質(zhì)點產(chǎn)生相對位移，這種稱為自然對流；而是因泵（風(fēng)機(jī)）或攪拌等外力所致的指點強(qiáng)制運動，這種稱為強(qiáng)制對流。在傳熱過程中，常常遇到的并非單純對流方式，而是流體流過固體表面時發(fā)生的對流和熱傳導(dǎo)聯(lián)合作用的傳熱過程，即是熱由流體傳到固體表面的過程，通常稱為對流傳熱。對流傳熱的特點是靠近壁面附近的流體層依靠熱傳導(dǎo)方式傳熱，而在流體主體中則主要依靠對流方式傳熱?？梢?，對流傳熱與流體流動狀況密切相關(guān)。雖然熱對流是一種基本的傳熱方式，但是由于熱對流總伴隨著熱傳導(dǎo)，要將兩者分開處理是困難的，因此一般并不討論單純的熱對流，而是著重討論具有實際意義的對流傳熱。熱輻射，因熱的原因而產(chǎn)生的電磁波在空間的傳遞。所有物體（包括固體、液體、氣體）都能將熱量以電磁波形式發(fā)射出去，而不需要任何介質(zhì)，也就是說它可以在真空中傳播。自然界中一切物體都在不停地向外發(fā)射輻射能，同時又不斷地吸收來自其他物體的輻射能，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。由于高溫物體發(fā)射的能量比吸收的多，而低溫物體則相反，從而使凈熱量從高溫物體傳向低溫物體。當(dāng)未飽和空氣和自由水水面相接觸時，由于自由水面的水蒸氣分壓力比未飽和空氣的水蒸氣分壓力高，于是產(chǎn)生液面水汽蒸發(fā)。水分蒸發(fā)成水汽時，要吸收大量的顯熱，就導(dǎo)致空氣溫度下降，整個過程是空氣中的顯熱量轉(zhuǎn)變成水汽的潛熱量的一種熱交換。飽和蒸汽分壓力大的高溫水分子向低壓力的空氣流動，當(dāng)水和空氣接觸時，一方面由于空氣和水的直接傳熱，另一方面由于水蒸氣表面和空氣之間存在壓力差，在壓力的作用下產(chǎn)生蒸發(fā)現(xiàn)象，將水中的熱量帶走。也就是水和空氣之間明顯存在著水分子的濃度差和動能壓力差，水分子不斷地向空氣蒸發(fā)，成為水蒸汽分子，剩余的水分子的平均動能就會降低，從而使水的溫度下降?？梢钥闯?，蒸發(fā)降溫與空氣的溫度（通常說的干球溫度）低于或高于水溫?zé)o關(guān)，只要水分子能不斷地向空氣中蒸發(fā)，水溫就會降低。但是，水向空氣中的蒸發(fā)不會無休止地進(jìn)行下去。當(dāng)與水接觸的空氣不飽和時，水分子不斷地向空氣中蒸發(fā)，但當(dāng)水氣接觸面上的空氣達(dá)到飽和時，水分子就蒸發(fā)不出去，而是處于一種動平衡狀態(tài)。蒸發(fā)出去的水分子數(shù)量等于從空氣中返回到水中的水分子的數(shù)量，水溫保持不變。由此可以看出，與水接觸的空氣越干燥，蒸發(fā)就越容易進(jìn)行，水溫就容易降低。傳導(dǎo)速率的公式來源如下：以三層圓筒璧的熱傳導(dǎo)推導(dǎo)多層壁的熱傳導(dǎo)，三層壁圓筒如下圖1-1所示：假設(shè)各層間接觸良好，各層的導(dǎo)熱系數(shù)分別為，厚度分別為。若將串聯(lián)熱阻的概念應(yīng)用于 （1-1），則三層圓筒的導(dǎo)熱熱速率方程式為： （1-2）式中 同理，由式 可得： （1-3）對n層圓筒璧，熱量傳導(dǎo)速率方程式為： （1-4）（搪瓷的導(dǎo)熱系數(shù)：0.82731.163;不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)：0：16.28，100：17.45 ）對圓筒璧的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)，通過各層的熱傳導(dǎo)速率都是相同的。熱水器保溫水箱由內(nèi)膽、保溫層、水箱外殼三部分組成。水箱內(nèi)膽是儲存熱水的重要部分，其用材料強(qiáng)度和耐腐蝕性至關(guān)重要。市場上有不銹鋼、搪瓷等材質(zhì)。保溫層保溫材料的好壞直接關(guān)系著熱效率和晚間清晨的使用，在寒冷的東北尤其重要。目前較好的保溫方式是進(jìn)口聚氨脂整體自動化發(fā)泡工藝保溫。外殼一般為彩鋼板、鍍鋁鋅板或不銹鋼板。 當(dāng)我們知道各層的導(dǎo)熱系數(shù)，我們就能利用公式（1-4）知道不同材質(zhì)的散熱速率，以及在不同的保溫措施下的散熱速率。當(dāng)然可以通過公式計算得出熱水器保溫水箱的散熱速率。以下列舉熱水器產(chǎn)品的一些參數(shù)和規(guī)律。史密斯熱水器：42度左右最節(jié)能，用水量大或家庭多人洗浴時將加熱溫度設(shè)為最高75度，或者提前一小時或一個半小時加熱。內(nèi)膽：金桂內(nèi)膽（史密斯專利），保溫層：無氟聚氨脂，外殼：工程塑料。型號：CEWH-PEZ6 a. MAX雙模2合1系統(tǒng) 速熱/儲熱2合1，即開即洗，多倍量熱水b. 金圭特護(hù)加熱棒c. 中溫保溫,更聰明更節(jié)能的保溫方法d. 洗浴時段定時，熱水無需等待e. 即時加熱,使用更靈智f. 低功率加熱,用電高峰期避免家中電器同時啟動造成的電表負(fù)荷大而跳閘g. 控制器自動休眠，仍顯示關(guān)鍵信息，便捷又節(jié)能h. 超厚保溫層，高效又節(jié)能i. 斷電記憶功能,避免重設(shè)（時鐘除外）j. 無線遙控,掌控?zé)崴頺. 全彩高清LED顯示屏l. 額定最大功率3000W，2000W/3000W可調(diào)m. 設(shè)定溫度范圍（）：35-75n. 額定水壓（Mpa）：0.8海爾電熱水器：40-45度最節(jié)能，使用可以耐壓的內(nèi)膽，在內(nèi)膽上安裝加熱部件和溫控部件，使用加熱管對內(nèi)膽的水加熱，到達(dá)設(shè)定溫度后，溫控部件會自動切斷電源。使用時利用自來水的壓力將內(nèi)膽的熱水壓出，通過混合閥調(diào)節(jié)適合自己的水溫進(jìn)行洗浴。（1）型號：A5隱藏儲熱式40升電熱水器 FCD-HX40CI(E)a. 中溫保溫：b. 使溫度維持在38-40度之間，避免反復(fù)加熱，縮短加熱的時間 c. 鎂棒、內(nèi)膽鋼板、搪瓷粉末d. 加熱方式： 雙管加熱 e. 最高溫度() 75 f. 英格萊800不銹鋼加熱管（2）型號：博睿變頻增容100升電熱水器 ES100H-B3(E) a. 快速熱水，隨需而變b. 速熱/儲熱二合一技術(shù)，一人洗浴時，選擇半膽速熱，既提升了加熱速度，又避免了加熱整膽水造成的浪費；全家人洗浴時，選擇整膽加熱，熱水源源不斷。變頻增容，大幅提升出熱水量c. 在速熱/儲熱二合一技術(shù)基礎(chǔ)之上，特別搭載“雙核接力”加熱系統(tǒng)。兩根加熱體分別對上層水位和下層水位交替循環(huán)預(yù)熱，熱量在內(nèi)膽里充分釋放，大幅提升出熱水量，讓您想洗多久就洗多久。d. 綠色環(huán)保 暢享低碳生活。e. 中溫保溫:40臨界保溫，更節(jié)能，既免去反復(fù)加熱的浪費，又縮短了再次加熱的時間，滿足您省時省電的雙重需求。美的電儲熱水器：內(nèi)膽：搪瓷，保溫層：聚氨脂，水箱外殼：鋼板，當(dāng)多人洗浴或用水量大的時候可將溫度設(shè)定在最高溫度，高端產(chǎn)品也可設(shè)置為一人洗浴或多人洗浴，控制系統(tǒng)能自行控制水溫。室溫30度時，每隔一小時水溫下降1-1.5度。（1） 型號：D30L a. 速熱產(chǎn)品，3000W加熱，只需等待10.5分鐘即可享受溫暖沐浴（進(jìn)水溫度25度情況下）；b. 藍(lán)鉆內(nèi)膽，抗爆、抗溶、抗酸，使用壽命長，經(jīng)久耐用c. 全自動控制：自動補(bǔ)充冷水，自動加熱；d. 采用防干燒、防超溫、防漏電、防高水壓等多重保護(hù)裝置以及IP4級防水設(shè)計，安全有保障；e. 超長低熱負(fù)荷發(fā)熱管，使用壽命更長(2) 型號：F16C（數(shù)顯）a. 四位數(shù)碼管顯示產(chǎn)品，大功率1650W；b. 節(jié)能設(shè)計：中溫保溫/夜電技術(shù)/預(yù)約定時，三大節(jié)能保證；電量顯示，洗浴用電量一目了然，節(jié)能省電看得見；加厚聚氨脂整體發(fā)泡技術(shù)，保溫節(jié)能效果更