西安交通大学传热学总结教材
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四 导热微分方程
c t ( t ) ( t ) ( t ) Φ x x y y z z
非稳态项 内能增量
三个坐标方向 净导入的热量
Center of Thermal Fluids Science
内热源
7/40
五 定解条件
1. 初Biblioteka Baidu条件
传热学 Heat Transfer
0,t f x, y, z
3. 特点
Center of Thermal Fluids Science
16/40
传热学 Heat Transfer
4. 牛顿冷却公式
h A t
q h t
关键
W m2 K
5. 影响对流传热的因素
6. 分类 7. 典型条件下表面传热系数的数量级（表1-1）
Center of Thermal Fluids Science
17/40
传热学 Heat Transfer
二 单相对流传热
1. 基本概念
① 对流传热的控制方程 ② 流动边界层及热边界层
③ 边界层方程 ④ 相似原理及其应用
⑤ 常用的无量纲准则数（特征数）及其物理含义
Re Nu Pr Gr St
Center of Thermal Fluids Science
18/40
2. 获得或已知温度分布是 能干什么？
3. 肋片导热问题
4. 非稳态导热问题
5. 导热问题的数值求解
Center of Thermal Fluids Science
数学描写 热流密度 热量守恒
15/40
传热学 Heat Transfer
对流传热
一 什么是对流传热？
1. 对流
2. 对流传热
流体流过温度不同的固体壁面时的热量 传递过程
三 凝结传热
1. 膜状凝结与珠状凝结
2. Nusselt膜状凝结分析解
① 简化假设 ② 思路
3. 关联式
横管和竖直壁面
4. 影响凝结传热的主要因素及……强化
Center of Thermal Fluids Science
20/40
4/40
传热学 Heat Transfer
二 傅立叶（Fourier）导热定律
1. 一般表达式
关键
q gradt t n
关键
A
n
q ( t i) ( t j) ( t k)
x
y
z
2. 物理含义
Center of Thermal Fluids Science
5/40
传热学 Heat Transfer
Center of Thermal Fluids Science
3/40
传热学 Heat Transfer
导热
一 导热的定义及特点
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热运动而进 行的热量传递现象。
2. 特点
Center of Thermal Fluids Science
传热学 Heat Transfer
The textbook
Center of Thermal Fluids Science
1/40
传热学 Heat Transfer
传热学
Chapter 1
总体简介： 基本概念、基本方式、基本方法
Chapter 24
热传导：稳态导热、非稳态导热、 导热问题数值解
Chapter 57
⑤ 时间常数
3. 一维非稳态导热
Fo 0.2
4. 求解非稳态导热的 一般思路
Center of Thermal Fluids Science
12/40
传热学 Heat Transfer
九 导热问题的数值解法
1. 稳态问题
热平衡法建立节点 离散方程的方法
2. 非稳态问题
显式格式和隐式 格式的优缺点
传热学 Heat Transfer
⑥ 各种流动型式的物理特点
2. 实验关联式
① 外部流动
② 内部流动
③ 自然对流
• 三大基本量的选取 • 适用范围 • 修正（为什么？）
④ 混合对流（概念性理解）
Center of Thermal Fluids Science
19/40
传热学 Heat Transfer
y
x
Center of Thermal Fluids Science
13/40
十 温度分布
传热学 Heat Transfer
1. 变物性问题 2. 变截面问题
3. 传热过程
Center of Thermal Fluids Science
14/40
十一 注意
传热学 Heat Transfer
1. 如何获得温度分布？
三 导热系数（conductivity）
1. 含义
2. 四种典型物质的导热系数值
铜(copper) 钢(steel) 水(water) 空气(air)
400 40 0.6 0.026
W m K
Center of Thermal Fluids Science
6/40
传热学 Heat Transfer
10/40
定义
传热学 Heat Transfer
f
实际散热量 设肋片处于肋根温度t0时的散热量
Φ Φ0
Center of Thermal Fluids Science
11/40
八 非稳态导热
传热学 Heat Transfer
1. 基本概念
① 热扩散率 ③ Bi数
② 吸热系数 ④ 两个阶段
2. 集总参数法
对流传热：单相、相变 实验关联式
Chapter 89
辐射传热：基本概念、基本假设 辐射基本定律、辐射传热的计算
Chapter 10
传热过程：传热过程计算、 换热器的热计算
Center of Thermal Fluids Science
2/40
传热学 Heat Transfer
主要内容 • 传热学基本内容复习 • 典型题讲解
2. 边界条件
tw f
- t
n
w
f
qw
t n
w
h(tw
tf
)
Center of Thermal Fluids Science
8/40
传热学 Heat Transfer
六 简单一维稳态导热的分析解 1. 如何判断是一维问题 2. 求解方法
① 直接求解导热微分方程 ② 对傅立叶导热定律直接积分 3. 定性分析
Center of Thermal Fluids Science
9/40
传热学 Heat Transfer
七 通过肋片的稳态导热
1. 如何简化成一维问题？
2. 微分方程及定解条件 ① 等效热源法 ② 热平衡法 3. 通过肋片的散热量
4. 肋片效率分析、套管温度计测温误差分析
Center of Thermal Fluids Science
c t ( t ) ( t ) ( t ) Φ x x y y z z
非稳态项 内能增量
三个坐标方向 净导入的热量
Center of Thermal Fluids Science
内热源
7/40
五 定解条件
1. 初Biblioteka Baidu条件
传热学 Heat Transfer
0,t f x, y, z
3. 特点
Center of Thermal Fluids Science
16/40
传热学 Heat Transfer
4. 牛顿冷却公式
h A t
q h t
关键
W m2 K
5. 影响对流传热的因素
6. 分类 7. 典型条件下表面传热系数的数量级（表1-1）
Center of Thermal Fluids Science
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传热学 Heat Transfer
二 单相对流传热
1. 基本概念
① 对流传热的控制方程 ② 流动边界层及热边界层
③ 边界层方程 ④ 相似原理及其应用
⑤ 常用的无量纲准则数（特征数）及其物理含义
Re Nu Pr Gr St
Center of Thermal Fluids Science
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2. 获得或已知温度分布是 能干什么？
3. 肋片导热问题
4. 非稳态导热问题
5. 导热问题的数值求解
Center of Thermal Fluids Science
数学描写 热流密度 热量守恒
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传热学 Heat Transfer
对流传热
一 什么是对流传热？
1. 对流
2. 对流传热
流体流过温度不同的固体壁面时的热量 传递过程
三 凝结传热
1. 膜状凝结与珠状凝结
2. Nusselt膜状凝结分析解
① 简化假设 ② 思路
3. 关联式
横管和竖直壁面
4. 影响凝结传热的主要因素及……强化
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传热学 Heat Transfer
二 傅立叶（Fourier）导热定律
1. 一般表达式
关键
q gradt t n
关键
A
n
q ( t i) ( t j) ( t k)
x
y
z
2. 物理含义
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传热学 Heat Transfer
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传热学 Heat Transfer
导热
一 导热的定义及特点
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热运动而进 行的热量传递现象。
2. 特点
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传热学 Heat Transfer
The textbook
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传热学 Heat Transfer
传热学
Chapter 1
总体简介： 基本概念、基本方式、基本方法
Chapter 24
热传导：稳态导热、非稳态导热、 导热问题数值解
Chapter 57
⑤ 时间常数
3. 一维非稳态导热
Fo 0.2
4. 求解非稳态导热的 一般思路
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传热学 Heat Transfer
九 导热问题的数值解法
1. 稳态问题
热平衡法建立节点 离散方程的方法
2. 非稳态问题
显式格式和隐式 格式的优缺点
传热学 Heat Transfer
⑥ 各种流动型式的物理特点
2. 实验关联式
① 外部流动
② 内部流动
③ 自然对流
• 三大基本量的选取 • 适用范围 • 修正（为什么？）
④ 混合对流（概念性理解）
Center of Thermal Fluids Science
19/40
传热学 Heat Transfer
y
x
Center of Thermal Fluids Science
13/40
十 温度分布
传热学 Heat Transfer
1. 变物性问题 2. 变截面问题
3. 传热过程
Center of Thermal Fluids Science
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十一 注意
传热学 Heat Transfer
1. 如何获得温度分布？
三 导热系数（conductivity）
1. 含义
2. 四种典型物质的导热系数值
铜(copper) 钢(steel) 水(water) 空气(air)
400 40 0.6 0.026
W m K
Center of Thermal Fluids Science
6/40
传热学 Heat Transfer
10/40
定义
传热学 Heat Transfer
f
实际散热量 设肋片处于肋根温度t0时的散热量
Φ Φ0
Center of Thermal Fluids Science
11/40
八 非稳态导热
传热学 Heat Transfer
1. 基本概念
① 热扩散率 ③ Bi数
② 吸热系数 ④ 两个阶段
2. 集总参数法
对流传热：单相、相变 实验关联式
Chapter 89
辐射传热：基本概念、基本假设 辐射基本定律、辐射传热的计算
Chapter 10
传热过程：传热过程计算、 换热器的热计算
Center of Thermal Fluids Science
2/40
传热学 Heat Transfer
主要内容 • 传热学基本内容复习 • 典型题讲解
2. 边界条件
tw f
- t
n
w
f
qw
t n
w
h(tw
tf
)
Center of Thermal Fluids Science
8/40
传热学 Heat Transfer
六 简单一维稳态导热的分析解 1. 如何判断是一维问题 2. 求解方法
① 直接求解导热微分方程 ② 对傅立叶导热定律直接积分 3. 定性分析
Center of Thermal Fluids Science
9/40
传热学 Heat Transfer
七 通过肋片的稳态导热
1. 如何简化成一维问题？
2. 微分方程及定解条件 ① 等效热源法 ② 热平衡法 3. 通过肋片的散热量
4. 肋片效率分析、套管温度计测温误差分析
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