溫度分布
正文
熱量僅以熱傳導方式傳遞時,溫度分布可由熱傳導方程解出,通常採用數值解方法。熱量以對流傳熱方式傳遞時,若已知速度分布,則溫度分布可通過能量方程求得。此外,溫度分布也可由實驗測得。溫度分布一般可用解析法或圖示法表述:①解析法。用某種函式表述在給定時刻溫度與空間位置的關係。例如,定態固定床反應器簡化為有均勻內熱源的圓柱體後,熱傳導時的徑向溫度分布可用下式表述: 式中T和Tw分別為床層中任意點和壁面處的溫度;r為任意點離軸線的距離;R 為圓柱體的半徑;qi為內熱源的發熱率;λ 為固定床的有效熱導率。②圖示法。用線圖表示溫度或其相對值〔(Tw-T)/(Tw-Tf),Tf為管中心溫度〕與空間位置(y/R,y為離開管壁的距離,R為管道半徑)的關係(見圖),此圖表示在一定雷諾數Re條件下,普朗特數Hr對對流傳熱時圓管內無因次溫度分布的影響。 溫度分布用於確定合理的工藝條件,例如根據催化劑床層中的最高溫度點確定反應條件。此外,還可用於計算熱量通量、傳熱分係數等。