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有关换热的几个词语概述

饱和蒸汽与过热蒸汽
  当液体在有限的密闭空间中蒸发时,液体分子通过液面进入上面空间,成为蒸汽分子。由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中,它们相互碰撞,并和容器壁以及液面发生碰撞,在和液面碰撞时,有的分子则被液体分子所吸引,而重新返回液体中成为液体分子。开始蒸发时,进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目,随着蒸发的继续进行,空间蒸汽分子的密度不断增大,因而返回液体中的分子数目也增多。
  当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时,则蒸发与凝结处于动平衡状态,这时虽然蒸发和凝结仍在进行,但空间中蒸汽分子的密度不再增大,此时的状态称为饱和状态。在饱和状态下的液体称为饱和液体,其对应的蒸汽是饱和蒸汽,但最初只是湿饱和蒸汽,待蒸汽中的水分完全蒸发后才是干饱和蒸汽。蒸汽从不饱和到湿饱和再到干饱和的过程温度是不增加的,干饱和之后继续加热则温度会上升,成为 过热蒸汽 。
 
在同一压力下,对饱和蒸汽再加热,则蒸汽温度开始上升,超过饱和温度,这时的蒸汽就叫过热蒸汽。过热蒸汽的温度与饱和蒸汽的温度之差叫蒸汽的过热度.过热度越大,则表示蒸汽所储存的热能越多,对外做功的能力越强。 压力相同时,过热蒸汽比容大于饱和蒸汽比容,过热蒸汽焓值大于饱和蒸汽焓值。
   饱和蒸汽是在一个大气压下,温度为100度的蒸汽,温度不能再升高;过热蒸汽是在几个或几十个大气压下,温度可以生的较高的蒸汽。
 
比容
  单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容,简称比热
  蒸气的比热容是2.1*103焦/千克·摄氏度。假设该蒸气为理想气体,温度为T,气体分压为p根据理想气体公式,有:pV=nRT=m/M*RT,其中M为其摩尔质量,则比容v=1/ρ=V/m=RT/pM
  汽化热是一个物质的物理性质。 其定义为:在标准大气压(101.325 kPa)下,使一摩尔物质在其沸点蒸发所需要的热量。常用单位为千焦/摩尔(或称千焦耳/摩尔),千焦/千克亦有使用。其他仍在使用的单位包括 Btu/lb(英制单位,Btu为British Thermal Unit,lb为磅)。 水的汽化热为40.8千焦/摩尔,相当于2260千焦/千克。一般地:使水在其沸点蒸发所需要的热量五倍于把等量水从一摄氏度加热到一百摄氏度所需要的热量。
 
焓值
  焓值就是能量。 过热蒸汽就是饱和蒸汽继续加热,蒸汽压力不变,温度升高所形成的蒸汽。饱和蒸汽压力和温度是对应的,一定压力对应一定的温度。过热蒸汽焓值就是过热蒸汽所含的能量。
  例如:某过热蒸汽的焓值为3353kj/kg,说明该蒸汽具有较高的做功能力, 能将更多的热能转化为机械能。
 
湍流与雷诺数
 湍流(turbulent motion)是流体的一种流动状态。当流速很小时,流体分层流动,互不混合,称为层流,也称为稳流或片流;逐渐增加流速,流体的流线开始出现波浪状的摆动,摆动的频率及振幅随流速的增加而增加,此种流况称为过渡流;当流速增加到很大时,流线不再清楚可辨,流场中有许多小漩涡,层流被破坏,相邻流层间不但有滑动,还有混合。这时的流体作不规则运动,有垂直于流管轴线方向的分速度产生,这种运动称为湍流,又称为乱流、扰流或紊流。
  雷诺数(Reynolds number)一种可用来表征流体流动情况的无量纲数。Re=ρvd/μ,其中v、ρ、μ分别为流体的流速、密度与黏性系数,d为一特征长度。例如流体流过圆形管道,则d为管道的当量直径。利用雷诺数可区分流体的流动是层流或湍流,也可用来确定物体在流体中流动所受到的阻力。
  板式换热器板片结垢厚度为1 mm时,传热系数降低约10%。围护结构两侧空气温差为1度(K,℃),1s内通过1平方米面积传递的热量。
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