河海大学 传热学第一章 绪论

2013年12月9日7时43分
杨祥花
三、热辐射
1、定义：物体依靠因热的原因而发出的
电磁波来传递能量的方式称为热辐射。
2、物体间热辐射特点
q1
物体1 物体2
t1
q2
t2
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5、影响换热系数h的因素
（1）h= f (,,,C p,) （2）换热表面的形状与布置 （3）流体的速度 V f q ， W/(m 2 K) 定义式 h =
t
研究对流换热，主要任务确定h大小。 看表1-1 空气自然对流h ——10 水强制对流h ——1000~~15000
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2、传统工业－－制冷空调
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3、传统工业－－石油化工
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A (tw1 -tw2)

tf1 -tw1 = Ah1 tw1 -tw2 = A/
（d） （e） （f）
（c） = Ah2(tw2 -tt2)
tw2 -tf2
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中国建筑工业出版社
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课 程 导 航
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第一章 绪
基本要求：
论
① 掌握热量传递的三种基本方式的概念、 特点及基本定律； ② 掌握传热过程、传热系数及热阻的概念。
法国数学家、物理学家傅立叶 河海大学常州校区热能与动力工程系—传热学
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的单位W
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定义热流密度（热通量）
dt q , A dx
(1-2)
W m
2
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六、与工程热力学的不同
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七、与其他学科的关系
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§1-2 热能传递的三种基本方式
q tf > tw） = h(tf -tw), W/m 2 (1-4) 流体被冷却（
(1-5) 则 q ht ， Aht h ——表面传热系数（对流传热系数） （简称换热系数） W m 2 K
(1-6)
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导热、对流、热辐射
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一、导热(heat conduction)
1、定义：物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分 子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的 热量传递称为导热（或称热传导）。 2、导热的机理（气体、 液体、固体）
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4、对流传热的基本计算式
——牛顿冷却公式
流体被加热（tw > tf）q = h(tw -tf), W/m 2 (1-3)
定义温压（温差） tw -tf ，tw > tf 时 即 t﹥0 t = tf -tw ，tf > tw 时

导热 对流 辐射
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导热
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对流
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热辐射
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4、影响热流量或热通量的因素
(1)
dt (2) ↑ → Φ( q ) ↑ dx 5、 ——表征材料导热性能优劣的物性参数
↑ →
dt A dx
Φ( q ) ↑
（1）不同的材料， 值不同（良导体亦是， = ƒ t ，与温度有关
流体1
(q)
tW 2
流体2
tf2
q
流体2
o
x
tf1 > tw1 > tw2 > tf2
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2、传热过程的三个环节
t
a流体1
壁面左， 对流换热， （a） o
tf1
tW 1
流体1
(q)
tW 2
流体2
= Ah1(tf1 -tw1)
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（1）辐射+吸收辐射
热量传递 辐射换热
（2）热辐射可在真空条件下进行 （3）辐射换热伴随着能量形式的转换
发射：热能 吸收：辐射能
辐射能 热能
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3、黑体的辐射热流量（介绍）
= A T ,
4
——斯忒藩-波耳兹曼定律
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在我国石油开采中，稠 油占有相当比例常温下很 难开采。在稠油开采中， 需注入由直流锅炉生产的 干度约为70%左右的湿蒸汽 进行热采。
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4、高新技术－－航空技术
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W
(1-7)
黑体的绝对温度， K 黑体的辐射常数 2 4 -8 5.67× 10 W/(m K ) 黑体的表面积， ㎡
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4、实际物体的辐射热流量
= A T
4
，
W
(1-8)
发射率（黑度），
注： 不是辐射换热量！
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三种传热方式特 点汇总
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§1-3传热过程和传热系数
一、传热过程
1、什么是传热过程
如图，热量由壁面一侧的流体通 过壁面传到另一侧流体中去的过 程称传热过程。 显见：流体 1
t
tf1
tW 1
不同材料的导热能力
常温下， λ
金属>
λ
液>
λ
非金属>
λ
气
★ 注：冰和水
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λ 冰> λ 水
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二、对流（传热）
1、定义：流体各部分之间 发生相对位移，冷热流体 相互渗混所引起的热量传 递方式。
2、对流只发生在流体（液体和气体）中；必伴导热。 3、单纯对流无实际意义，工程中常见的是对流传热： （即固体表面与流体间的热） 自然对流（暖气炉、无鼓风机的炉灶等) 对流传热 强制对流（冷凝器、电风扇降温等） 沸腾与凝结传热（有相变的对流传热）
NO.3
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NO.4

同样室温下的铁和木 头摸起来的感觉不一 样，铁比较凉，为什 么？
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NO.4
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Heat Transfer
主讲 杨祥花
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学时：56学时 上课：48学时 考试：课内考试2学时 实验：6学时 成绩：考试70％（1+1闭卷） 平时30％（出勤+作业+实验） 教材：《传热学》杨世铭 陶文铨(第四版） 高等教育出版社 作 业：一周交一次，每次周一交 答疑时间：周三下午14：00～16：00 地 点: 实验楼A106 联系方式： yxh0105@
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三、传热学问题思考
NO.1
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传热学问题思考
NO.2
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传热学问题思考
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参考书
1、《传热学 》 戴锅生 （第二版），高等教育出版社
2、《传热学》 赵镇南 高等教育出版社 高等教育出版社
3、《传热学》 杨世铭 （第三版）
4、《传热学重点难点及典型题精解》 王秋旺 西安交通大学出版社 5、《传热学》 章熙民 (第四版)
b壁面左
tf2
=
A
壁面右，导热，
x

c壁面右

(tw1 -tw2)
（b）
=常数
流体2，对流换热，
= Ah2(tw2 -tt2) （c）
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3、传热方程式及传热系数
温压形式：
（a） = Ah1(tf1 -tw1) （b） =
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一、传热学定义
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二、为什么 学习传热学
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3、导热的基本定律
——傅里叶定律的数学表达式
如图：一维导热\垂直ox轴的平面上t一致 导热热量，热流量
dt A dx
(1-1)
温度的变化率 (K/m)
给定的面积 (㎡) 导热系数（热导率） (W/m.k) 表示热流量方向同温度升高的方 向相反
4 1 4

< 1，
黑体的热辐射能力最强
= 1A1 (T T2 )
P6例题1-1；P11例1-2，1-3
(1-9)
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三种基本传热方式辨析
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五、传热学的应用类型
应用：土建、电机电器、机械制造、冶炼、化工、 航空航天、食品加工、材料工艺。 三种类型： 一增强传热：缩小设备尺寸或提高设备的生产 能力； 二消弱传热：避免散热损失或； 三控制温度：保持适宜的工作温度。
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7、节能环保－－大气环境
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8、节能环保－－建筑工程
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9、日常生活
冬天带的不同材料的手 套：保温性能也是不同
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5、高新技术－－电子器件
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6、高新技术－－ 医药领域
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四、学习传热学的重要性
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1、传统工业－－能源动力
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讨论 通过上学 期期末 的认识 实习， 说说你 在实习 中了解 了在火 电厂中 哪些设 备是涉 及到传 热学的 知识？ 提示：如 锅炉内 的省煤 器…… …
§1-1 传热学的研究内容及其在科学技术和工程 中的应用 §1-2 热量传递的三种基本形式 §1-3 传热过程和传热系数 §1-4 传热学的发展简史和研究方法
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§1-1 传热学的研究内容及其在科学技术 和工程中的应用
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