-.z.第五講熱物性參數(shù)和單位主講人：工業(yè)大學紀福教授在第四講中，介紹了與翅片管相關的計算式，其中，屢次應用流體的物性參數(shù)，如流體的密度，粘度，導熱系數(shù)，等等。每一種流體都有它自己的獨特的物理參數(shù)，就像生物科學中的“基因〞一樣，這些物性參數(shù)構成了流體本身區(qū)別于其它流體的特性。例如，大家所熟知的空氣和水，物理性質(zhì)是截然不同的，拿密度而言，在常溫下水的密度為1000kg/m3;而空氣的密度僅為1.2kg/m3.左右。與熱有關的物性叫熱物性，由于流體的熱物性對傳熱和阻力都有極大的影響，而且是計算和設計中不可缺少的數(shù)據(jù)，因而本講將要介紹幾種常用流體的熱物性參數(shù)。應當指出，幾乎所有的物性參數(shù)都是通過大量的細致的實驗得出來的，并有相關的專著可供選用。1空氣，煙氣，水，水蒸氣的熱物理性質(zhì)表。考慮到翅片管換熱器的應用特點，管外翅片側主要與空氣或煙氣打交道，而管流動的主要是水和水蒸氣，偶爾也有其他流體，如制冷劑等。所以下面給出的熱物性表根本上能滿足翅片管換熱器的計算要求。見下面相關附錄附錄8干空氣的熱物理性質(zhì)附錄9大氣壓力下煙氣的熱物理性質(zhì)附錄10飽和水的熱物理性質(zhì)附錄11干飽和水蒸氣的熱物理性質(zhì)附錄13幾種飽和液體的熱物理性質(zhì)上表適用于1個大氣壓〔Pa〕下的空氣，對于在管道中流動的空氣，在鼓風機或引鳳機的作用下，其壓力可能在大氣壓上下波動，但一般波動幅度不超過1個大氣壓的1%，故上表仍是適用的。2幾個常用單位的說明〔1〕力的單位。從中學物理知道，力=質(zhì)量×加速度，對于1kg質(zhì)量的物體，當其加速度為1m/s2時，就構成了力的單位：牛頓〔N〕,所以，1N=1kg×1m/s2=1kg.m/s2.(2)壓力或壓強單位為Pa：因為壓力=力/面積，即單位面積上承受的力，所以1Pa=1N/1m2=1kg/(ms2應該記住，1個大氣壓=Pa=105Pa.=0.1MPa(兆帕)(3)功，能量，熱量的單位。由中學物理可知，功=力×距離，單位是焦耳〔J〕，1J=1N×1m=1kg.m2/s2.應當記住，熱量是能量的一種，其單位同樣是焦耳〔J〕，或千焦耳〔KJ〕(4)功率的單位。單位時間做的功叫功率，其單位是我們所熟知的瓦〔W〕，1W=1J/s，或1KW=1KJ/s〔5〕目前，工程上經(jīng)常用千卡或大卡〔Kcal〕作為熱量的計量單位。1千卡的物理含義是：1公斤的水溫度升高1度或降低1度所吸收或放出的熱量。這一工程單位正逐漸被國際單位千焦〔KJ〕所代替。二者的換算關系為：1KJ=0.2388Kcal或1Kcal=4.1868KJ1KW.=1KJ/s=0.2388Kcal/s=860Kcal/h例如，有一臺鍋爐，熱負荷為Kcal/h,其對應的KW數(shù)為：/860=1395KW≈2×700KW=1.4MW(1MW=106W).3物性表的應用舉例：對于沒有學過相關專業(yè)課程的人士，要掌握各物性的含義并正確地應用是有一定困難的，只能循序漸進地熟悉它。下面，通過幾個小例子來練習一下：〔1〕有一熱風爐，所產(chǎn)生的熱風在200℃時的體積流量為m3/h,試將其換算成質(zhì)量流量kg/h.由上面的空氣物性表查得在200℃下的空氣密度ρ=0.746kg/m3,則空氣的質(zhì)量流量為：G=m3/h×0.746kg/m3=kg/h=8.29kg/s.進一步將上述質(zhì)量流量換算成0℃下的體積流量，即標準立方米每小時〔Nm3/h〕。由上表查得，在0℃下的空氣密度為ρ=1.293kg/m3，則在標準狀況下的體積流量為：V=kg/h÷1.293kg/m3=Nm3/h.請記住，質(zhì)量流量〔kg/h〕或標準體積流量〔Nm3/h〕在流體的流動和換熱過程中是保持不變的，是不隨溫度而變化的。(2)在物性表中，有一個與熱量計算有關的物理量----比熱Cp,KJ/(kg.℃).其物理意義從單位的表述中可以得知：1kg質(zhì)量的物體，當溫度產(chǎn)生1℃的變化時，該物體含有的熱能的變化〔KJ〕試問，對于1kg的800℃的高溫煙氣，其含有的熱能是多少.由煙氣物性表查得，800℃下‘’的比熱Cp=1.264KJ/(kg.℃)，則1kg煙氣所包含的熱能為：800℃×1.264KJ/(kg.×℃)=1011.2KJ/kg。如果在經(jīng)過換熱器之后，煙氣的溫度降至200℃，問這時該1kg煙氣所包含的熱能是多少.首先，查取200℃時的煙氣比熱Cp=1.097KJ/(kg.℃),則1kg煙氣的熱能為：200℃×1.097KJ/(kg.℃)=219.7KJ/kg。〔3〕在飽和水的熱物理性質(zhì)表中，應當關注的是飽和溫度〔t℃〕和飽和壓力〔Ｐａ〕的對應關系。所謂飽和狀態(tài)，是指在一個只有水和水蒸汽共存的密閉容器中，在這一對應的飽和溫度和飽和壓力下，液體變成蒸汽的分子數(shù)等于蒸汽變成液體的分子數(shù)，即處于相對的平衡狀態(tài)。試問，一臺產(chǎn)生０.６ＭＰａ飽和蒸汽的鍋爐，其蒸汽的出口溫度是多少.由水蒸汽熱物性表查得，0.6ＭＰａ對應的蒸汽溫度約為158℃。〔4〕在飽和水和飽和水蒸氣的熱物性表中，還應當關注的是兩個熱焓值：飽和水的熱焓h’和飽和蒸汽的熱焓h，其單位為KJ/kg，物理意義是一公斤質(zhì)量的介質(zhì)所包含的熱能，熱能的計算起點是0℃。例如，100℃下水的焓值h‘=419.1KJ/kg，而100℃下水蒸氣的焓值為h，=2675.7KJ/kg，二者的差值：2675.7-419.1=2256.6KJ/kg=r。此處，r叫汽化潛熱，是水蒸氣熱物性表中的