热传导(通用版)ppt课件
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《热量传递》课件
XII. 微观常数与传热学的关系
介绍微观常数与传热学之间的关系，以及这些常数如何影响传热现象和材料 特性。
XIII. 传热学中的数学方法和工 具
了解在传热学研究中常用的数学方法和工具，并探索如何应用这些方法解决 实际问题。
XIV. 实验技术在传热学中的应 用
介绍传热学实验中常用的技术和设备，并探讨如何设计和执行有效的传热实 验。
III. 热辐射的特征与作用
探讨热辐射的特征、辐射定律以及热辐射在能量转换和远红外技术中的应用。
IV. 热对流的形成与特征
了解热对流的形成机制、传热方式以及在自然对流和强迫对流中的实际应用。
V. 热量传递的数学描述
深入研究热传导、热辐射和热对流的数学模型与方程，并解释这些方程如何描述和预测传热现象。
XVIII. 传热学在航空航天领域中的应用
了解传热学在航空航天领域的关键应用，包括航空发动机、热保护和空气动力学。
XIX. 热量传递相关技术的发展 趋势
探讨热量传递相关技术的最新发展趋势，包括纳米传热、相变材料和可再生 能源。
XX. 热量传递相关产业的市场 前景
分析热量传递相关产业的市场前景，包括传热设备、材料和咨询服务等领域 的商机。
IX. 传热学的应用领域
调查传热学的广泛应用领域，包括能源工程、材料科学、生物医学和环境保护。
X. 传热学的研究方向与前景
展望传热学领域的最新研究方向，并讨论传热学在未来技术创新和可持续发展方面的前景。
XI. 传热学的影响与重要性
说明传热学对于工业生产、能源利用和环境可持续性方面的影响以及相关政 策和标准的重要性。
XV. 传热学与相关学科的交叉研究
探讨传热学与流体力学、材料科学、化学工程等相关学科的交叉研究和合作的重要性。
热量传递过程PPT课件
2021年7月1日星期四
8
第8页/共91页
热传导过程
热传导规律
（2）导热系数λ λ表征材料导热性能的一个参数，其值越大，材料导热性能越好。
例： 金属
10～102 w/(m ·℃)
建筑材料 10-1～10 w/(m ·℃)
绝热材料 10-2～10-1 w/(m ·℃)
实验测得导热系数λ与温度t的关系： 0 (1 at)
其中： β --- 膨胀系数， ℃-1
βυυ1 t2 2υ t1 1
υ --- 流体比体积，m3/kg ， υ=1/ρ ； υ2，υ1 --- 对应于t2、t1的流体比体积 ；
于是： α fu,ρ,l,μ,βgΔtλ, ,cp
② 无因次化：
αl λ
fρμlu,cλpμ,β
gΔ tl3ρ2 μ2
2、通过圆筒壁的热传导过程：
圆筒壁的热传导的温度分布见图4-6所示。
在圆筒壁内取同心薄层圆筒并对其作热
量衡算：
2rlq |r
2 (r
r)lq |rr
(2rrl )
t
cP
对于定态热传导： t 0
则： 2rlq |r 2 (r r)lq |rr Q
图4-6 圆筒壁的热传导
2021年7月1日星期四
Q
t1 t2 δ1
t2 t3 δ2
t3 t4 δ3
λ1A
λ2 A
λ3 A
或：
Q
ΣΔt Σδ
总推动力 总阻力
λA
② 各层的温差
(t1 t2 ): (t2 t3 ):( t3 t4 )
δ1 : δ2 : δ3 λ1A λ2A λ3A
R1 :R2 :R3
2021年7月1日星期四
热传导(通用版)ppt课件
石棉、珍珠岩、矿渣棉等各类制品， 是电厂中广泛采用的隔热保温材料
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27
第三节 辐射换热
特点 辐射换热与导热、对流换热的主要
不同点就是换热是物体（或物质）之间 不接触。
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28
第三节 辐射换热
现在研究外界热辐射的能量投射到某一物
体表面的情况。
单位时间内射到物体单位面积上
Ee
n
的总能量，称为投射辐射Ee。其
E r 中一部分被吸收，称为吸收辐射
Ea；一部分被物体反射出去，称
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5
第一节 导热
气体的导热：通过其处于杂乱无章运动中的分子间的 碰撞，进行能量的交换而实现导热。
固体的导热：主要是通过材料晶格的热振动波以及自 由电子的迁移来实现的。
液体的导热：在液体介电质中，热量的转移是依靠弹 性波的作用。
在金属内部则依靠自由电子的运动，而对于非金 属则主要通过晶格的热振动波进行热量的传递。
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6
第一节 导热
温度场（Temperature field） 某时刻空间所有各点温度分布的总称 温度场是时间和空间的函数，即：
tf(x,y,z,)
精品ppt
7
第一节 导热
如果物体内各点的温度在温度不随时间 而变，称为稳态温度场。
若物体内的温度分布随时间变化，则为 非稳态温度场。
精品ppt
火电厂的生产过程和传热过程联系密切。 热量传递的基本方式有导热、对流换热和辐射
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第三节 辐射换热
特点 辐射换热与导热、对流换热的主要
不同点就是换热是物体（或物质）之间 不接触。
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第三节 辐射换热
现在研究外界热辐射的能量投射到某一物
体表面的情况。
单位时间内射到物体单位面积上
Ee
n
的总能量，称为投射辐射Ee。其
E r 中一部分被吸收，称为吸收辐射
Ea；一部分被物体反射出去，称
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第一节 导热
气体的导热：通过其处于杂乱无章运动中的分子间的 碰撞，进行能量的交换而实现导热。
固体的导热：主要是通过材料晶格的热振动波以及自 由电子的迁移来实现的。
液体的导热：在液体介电质中，热量的转移是依靠弹 性波的作用。
在金属内部则依靠自由电子的运动，而对于非金 属则主要通过晶格的热振动波进行热量的传递。
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第一节 导热
温度场（Temperature field） 某时刻空间所有各点温度分布的总称 温度场是时间和空间的函数，即：
tf(x,y,z,)
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第一节 导热
如果物体内各点的温度在温度不随时间 而变，称为稳态温度场。
若物体内的温度分布随时间变化，则为 非稳态温度场。
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火电厂的生产过程和传热过程联系密切。 热量传递的基本方式有导热、对流换热和辐射
热传导PPT课件
.
7
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8
2、声子热导
从晶格格波的声子理论可知，热传导过程 ------声子从高浓度区域到低浓度区域的扩散过程。
热阻：声子扩散过程中的各种散射。
根据气体热传导的经典分子动力学，热传导系数 λ ：
1 c l 3
cV：单位体积气体分子的比热------单位体积中声子的比热； v ：气体分子的运动速度------声子的运动速度； l：气体分子的平均自由程------声子的平均自由程。
热占一定份量，随着温度的上升，热导率略有增大（气体导热）
.
18
2、结构的影响
• 晶体结构越复杂，晶格振动偏离非线性越大，热导率越 低。 • 晶向不同，热传导系数也不一样，如：石墨、BN为层状 结构，层内比层间的大4倍，在空间技术中用于屏蔽材料。 • 多晶体与单晶体同一种物质多晶体的热导率总比单晶小。
—— 翻转过程（声子碰撞）
.
10
• 点缺陷的散射
散射强弱与点缺陷的大小和声子的波长相对大小有关。
点缺陷的大小是原子的大小：
在低温时，为长波，波长比点缺陷
大的多，估计 ： 波长 D a/T
犹如光线照射微粒一样，从雷利公
式知: 散射的几率 1/4 T4,平
均自由程与T4成反比.
在高温时，声子的波长和点缺陷大 小相近似，点缺陷引起的热阻与温 q 度无关。平均自由程为一常数。
➢ 非稳定传热（物体内各处的温度随时间而变化 ） 一个与外界无热交换，本身存在温度梯度的物体，随着时间的 推移温度梯度趋于零的过程，即存在热端温度不断降低和冷端 温度不断升高，最终达到一致的平衡温度。该物体内单位面积 上温度随时间的变化率为：
（ρ为密度，CP为恒压热容）
.
《热传导》课件(32张PPT)
5 热传导
新知导入
有一首非常优美的小诗，读完后，你领悟到其中的道理了吗？
太阳把温暖传给了土壤， 土壤把温暖传给了种子； 太阳把温暖传给了小溪， 小溪把温暖传给了鱼儿； 太阳把温暖传给了空气， 空气把温暖传给了你我。 ……
道理：热会传递。
交流
一、热传导现象
卖火柴的小女孩在圣诞之夜又饥又 饿，微弱的火光不能抵御寒冷，最 后悲惨死去。
熨衣服时，加热 电熨斗的金属底 板，金属底板的 热量传递给与其 接触的衣服，使 衣服变热，变得 平整。
炒板栗时，沙子吸 收大量的热量，再 把热均匀地传给板 栗，板栗很快就被 炒熟了。
交流
像这样的事例 还有哪些？
动手
二、热传导实验
1.研究热在金属中的传递方向
实验材料：铁片、酒精灯、铁架台、火柴、凡士林、塑料片〔小勺〕
吹头发
电吹风产生的热传递给头发，头发温度升高 ； 另外电吹风吹出气体，加速空气流动。这两个 因素共同作用，使头发上的水快速蒸发。
交流
电烙铁作画
电烙铁通电后被加热，烙 铁把热传递给与其接触的 木板，接触点的木板受热 颜色发生改变，利用这种 颜色变化完成作品。
课堂练习
1.以下事例可以用热传导解释的是〔 C 〕 A.天冷多穿，天热少穿 B.冰棍箱用棉被蒙住 C.洗个热水澡
2.一个物体受热后，热的传递方向是〔 A 〕 A.向四周传递 B.沿直线从一端向另一端传递 C.无法确定，需根据具体情况而定
课堂练习
3.以下热传导过程不正确的选项是B 〔 〕 A.电熨斗金属底板→衣服 B.冰块→纱布→皮肤 C.水槽热水→玻璃杯→杯里的冷水
4.热传导的速度描述正确的一项为哪一A 项〔 〕
不同物体：一物体→另一物体
新知导入
有一首非常优美的小诗，读完后，你领悟到其中的道理了吗？
太阳把温暖传给了土壤， 土壤把温暖传给了种子； 太阳把温暖传给了小溪， 小溪把温暖传给了鱼儿； 太阳把温暖传给了空气， 空气把温暖传给了你我。 ……
道理：热会传递。
交流
一、热传导现象
卖火柴的小女孩在圣诞之夜又饥又 饿，微弱的火光不能抵御寒冷，最 后悲惨死去。
熨衣服时，加热 电熨斗的金属底 板，金属底板的 热量传递给与其 接触的衣服，使 衣服变热，变得 平整。
炒板栗时，沙子吸 收大量的热量，再 把热均匀地传给板 栗，板栗很快就被 炒熟了。
交流
像这样的事例 还有哪些？
动手
二、热传导实验
1.研究热在金属中的传递方向
实验材料：铁片、酒精灯、铁架台、火柴、凡士林、塑料片〔小勺〕
吹头发
电吹风产生的热传递给头发，头发温度升高 ； 另外电吹风吹出气体，加速空气流动。这两个 因素共同作用，使头发上的水快速蒸发。
交流
电烙铁作画
电烙铁通电后被加热，烙 铁把热传递给与其接触的 木板，接触点的木板受热 颜色发生改变，利用这种 颜色变化完成作品。
课堂练习
1.以下事例可以用热传导解释的是〔 C 〕 A.天冷多穿，天热少穿 B.冰棍箱用棉被蒙住 C.洗个热水澡
2.一个物体受热后，热的传递方向是〔 A 〕 A.向四周传递 B.沿直线从一端向另一端传递 C.无法确定，需根据具体情况而定
课堂练习
3.以下热传导过程不正确的选项是B 〔 〕 A.电熨斗金属底板→衣服 B.冰块→纱布→皮肤 C.水槽热水→玻璃杯→杯里的冷水
4.热传导的速度描述正确的一项为哪一A 项〔 〕
不同物体：一物体→另一物体
热传递ppt课件
02 热传导
热传导的定义
热传导：是指热量在物体内部通过分 子、原子等微观粒子的运动传递的过 程。
热传导主要发生在固体、液体和气体 中，因为这些物质都是由微观粒子构 成的，微观粒子之间的相互作用会导 致热能的传递。
热传导的本质是微观粒子动能的传递， 即微观粒子之间相互碰撞，将动能从 高能量的粒子传递给低能量的粒子。
建筑保温
通过使用保温材料，减少建筑物的 热量散失，提高建筑的保温性能。
电子散热器
通过导热材料将电子元件产生的热 量传递到散热器上，再通过散热器 将热量散发到空气中，保证电子元 件的正常工作温度。
03 对流换热
对流换热的定义
总结词
对流换热是指热量通过流体的流动传递过程。
详细描述
对流换热是热传递的一种形式，涉及流体的流动和温度变化。当流体与固体表 面接触时，由于温度差异，会发生热量传递，导致流体和固体之间的温度趋于 一致。
02
在火力发电站中，燃料燃烧产生的热量通过热传递传递给水，
使水变成高温高压蒸汽，推动涡轮机发电。
塑料加工
03
塑料加工过程中，高温加热使塑料软化或熔化，通过热传递实
现塑料的加工成型。
热传递的未来发展
01
高效节能技术
方向。如新型的隔热材料和高效换热器的研究和应用。
对流换热的分类
总结词
对流换热可以分为强制对流和自然对流两类。
详细描述
强制对流是指由于外部力（如泵、风扇等）驱动流体运动而产生的热量传递。自 然对流是指由于流体内部密度差异而自然产生流动，进而发生热量传递。
对流换热的应用实例
总结词
对流换热在日常生活和工业生产 中广泛应用。
2. 发动机冷却
传热学完整课件PPT课件
（ 1 ）稳态传热过程； （ 2 ）非稳态传热过程。 1 ）稳态传热过程（定常过程）
凡是物体中各点温度不随时间而变的热传递 过程均称稳态传热过程。） 凡是物体中各点温度随时间的变化而变化
的热传递过程均称非稳态传热过程。 各种热力设备在持续不变的工况下运行时
的热传递过程属稳态传热过程；而在启动、停 机、工况改变时的传热过程则属 非稳态传热 过程。
.
❖ 3 ）教育思想发生了本质性的变化 ❖ 传热学课程教学内容的组织和表达方
面从以往单纯的为后续专业课学习服务转 变到重点培养学生综合素质和能力方面， 这是传热学课程理论联系实际的核心。从 实际工程问题中、科学研究中提炼出综合 分析题，对培养学生解决分析综合问题的 能力起到积极的作用。
.
❖ 2 、研究对象
第一章
绪
论
.
§1-0 概 述
一、基本概念 ❖ 1 、传热学 ❖ 传热学是研究热量传递规律的学科。 ❖ 1)物体内只要存在温差，就有热量从物
体的高温部分传向低温部分； ❖ 2)物体之间存在温差时，热量就会自发
的从高温物体传向低温物体。
.
2 、热量传递过程 根据物体温度与时间的关系，热量传递过程 可分为两类：
❖ （ 3 ）非导电固体：导热是通过晶格结构 的振动所产生的弹性波来实现的，即原子、 分子在其平衡位置附近的振动来实现的。
.
❖（ 4 ）液体的导热机理：存在两种不同的 观点：第一种观点类似于气体，只是复杂些， 因液体分子的间距较近，分子间的作用力对 碰撞的影响比气体大；第二种观点类似于非 导电固体，主要依靠弹性波（晶格的振动， 原子、分子在其平衡位置附近的振动产生的） 的作用。
.
b 微电子： 电子芯片冷却 c 生物医学：肿瘤高温热疗；生物芯片；组 织与器官的冷冻保存 d 军 事：飞机、坦克；激光武器；弹药贮 存 e 制 冷：跨临界二氧化碳汽车空调/热泵； 高温水源热泵 f 新能源：太阳能；燃料电池
凡是物体中各点温度不随时间而变的热传递 过程均称稳态传热过程。） 凡是物体中各点温度随时间的变化而变化
的热传递过程均称非稳态传热过程。 各种热力设备在持续不变的工况下运行时
的热传递过程属稳态传热过程；而在启动、停 机、工况改变时的传热过程则属 非稳态传热 过程。
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❖ 3 ）教育思想发生了本质性的变化 ❖ 传热学课程教学内容的组织和表达方
面从以往单纯的为后续专业课学习服务转 变到重点培养学生综合素质和能力方面， 这是传热学课程理论联系实际的核心。从 实际工程问题中、科学研究中提炼出综合 分析题，对培养学生解决分析综合问题的 能力起到积极的作用。
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❖ 2 、研究对象
第一章
绪
论
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§1-0 概 述
一、基本概念 ❖ 1 、传热学 ❖ 传热学是研究热量传递规律的学科。 ❖ 1)物体内只要存在温差，就有热量从物
体的高温部分传向低温部分； ❖ 2)物体之间存在温差时，热量就会自发
的从高温物体传向低温物体。
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2 、热量传递过程 根据物体温度与时间的关系，热量传递过程 可分为两类：
❖ （ 3 ）非导电固体：导热是通过晶格结构 的振动所产生的弹性波来实现的，即原子、 分子在其平衡位置附近的振动来实现的。
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❖（ 4 ）液体的导热机理：存在两种不同的 观点：第一种观点类似于气体，只是复杂些， 因液体分子的间距较近，分子间的作用力对 碰撞的影响比气体大；第二种观点类似于非 导电固体，主要依靠弹性波（晶格的振动， 原子、分子在其平衡位置附近的振动产生的） 的作用。
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b 微电子： 电子芯片冷却 c 生物医学：肿瘤高温热疗；生物芯片；组 织与器官的冷冻保存 d 军 事：飞机、坦克；激光武器；弹药贮 存 e 制 冷：跨临界二氧化碳汽车空调/热泵； 高温水源热泵 f 新能源：太阳能；燃料电池
《热是怎样传递的》ppt课件
小学科学 五年级下册
日名举住逆的
V
6、热 是 怎 样 传 递 的
1mageWa,com 图蛙
3
怎样用实验来验证?
温馨提示：
1、先填写实验方案，根据实验需要领取材料。 2、小组分工合作，实验装置都装好后再加热。
3、认真操作，仔细观察实验现象，填写好记录表。 4、注意安全，小心别烫着手。
5、 听到音乐后暂停实验，看谁反应快。
中
十
十
中
十
十
十
嘎
18
热传递的实验记录
实验方案
实验中观察到的现象
铁棒
铁片 铁线
总结
边
中
遮回
申
边
返回
4
3
2
右
左
中
返回Байду номын сангаас
12
返回 13
返回
14
返回 15
16
热总是从较热的一 端传向较冷的一端。
热传递就是通过直接接触， 将热从一个物体传递给另一个 物体，或从物体的一部分传递 到另一部分的传热方法。
17
中
十
日名举住逆的
V
6、热 是 怎 样 传 递 的
1mageWa,com 图蛙
3
怎样用实验来验证?
温馨提示：
1、先填写实验方案，根据实验需要领取材料。 2、小组分工合作，实验装置都装好后再加热。
3、认真操作，仔细观察实验现象，填写好记录表。 4、注意安全，小心别烫着手。
5、 听到音乐后暂停实验，看谁反应快。
中
十
十
中
十
十
十
嘎
18
热传递的实验记录
实验方案
实验中观察到的现象
铁棒
铁片 铁线
总结
边
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热总是从较热的一 端传向较冷的一端。
热传递就是通过直接接触， 将热从一个物体传递给另一个 物体，或从物体的一部分传递 到另一部分的传热方法。
17
中
十
《热是怎样传递的》热PPT课件 (共21张PPT)
实验一：热在金属条中的传递
第 小组
观察内容
下落顺序(猜 想） 下落顺序(结 果） 实验结论
A
B
C
D
1、距离越 ，热传递所需时间越 ； 距离越 ，热传递所需时间越 。 2、热传递的方向：
4
3
2
1
左
中 右
小结：
无论是在一端加热， 还是在中间加热，热在 金属丝上的传递都是有 规律的： 都是从较热的部位向较 冷的部位传递。
热总是从较热的一 端传向较冷的一端。
热传导就是通过直接接触， 将热从一个物体传递给另一个 物体，或从物体的一部分传递 到另一部分的传热方法。
4
3
2
1
返回
4
3
2
1
返回432 Nhomakorabea1
返回
返回
返回
板书设计
温度较高
温度较低
热
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
在金属片的中间加热或者在金属片的 边缘加热，热在金属片上又会怎样传 递呢？
实验二：热在玻璃片中的传递
第 小组
观察热在玻璃圆片中的传递，画出热的传递过 程和方向。（图中红点为加热点）
边
中
涂好凡士林的玻璃片
加热中的玻璃片
热传递方向也是从酒精灯火 焰加热的部位开始传递，从较热 的部分传递到较冷的部分。
小学五年级科学
上
中
下
它们的温度一样吗？
传递方向是怎样的？
上
中
下
热在传递过程中热是从温度较高的 下端传到温度较低的上端。
1.1 热传递 课件(共15张PPT) 大象版五年级科学上册
比冰淇淋温 度更低的物体只 可能吸收冰淇淋 的......
冰淇淋融化， 一定是有其他比 它温度高的物体 把热传递给它了!
本课小结
热可以在物体内和物体间传递， 通常热从温度高的物体传向温度低 的物体，或者从物体温度高的部分 传向温度低的部分。
练一练
1.下列行为中，通过热传递的方式使我们身体暖和起来的是（ A ）。 A.敷热水袋 B. 吃食物 C. 跑步 2.下列现象中，由于热传递使物体的温度升高的是（ C ）。 A.用毛巾反复擦皮肤时，皮肤感到热 B.将铁丝弯折几次，弯折处会发热 C.把手伸到热水中，手会感到热 3.下列过程中，不会发生热传递的是（ C ）。 A.把冰块放入热水中 B.把鸡蛋放在水中煮熟 C.把一个 25℃的铁球放入 25℃的水中 4.做热传递的实验时，高温物体为 80℃，低温物体为 40℃。两者接触后，关于温度的变化，下列说法错误 的是（ B）。 A.高温物体的温度会逐渐降低 B. 低温物体的温度会逐渐降低 C.两个物体的温度达到 60℃左右以后，它们之间不会再发生热传递
热是从（较热）的一端， 向（较冷）一端的传递。
（ 5 ）号火柴先掉落， （ 1 ）号火柴最后掉落。
实验验证
实验2：观察热在金属圆片中的传递
实验目的 观察热在金属圆片中的传递。
实验器材 酒精灯、铁架、金属圆片
操作方法
1.在金属圆片边缘的一个点上加热，观察变化 情况。
2.在金属圆片中心加热，观察变化情况。
请使用酒精灯 外焰进行加热，一
1.取5根火柴，在金属条上每隔一定距离用白凡士林 黏住火柴棒，并使火柴棒都向下悬挂。 操作方法
定要规范操作、注 意安全。
2.用酒精灯给金属条的一端加热，观察火柴掉落情况。
点
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在金属内部则依靠自由电子的运动，而对于非金 属则主要通过晶格的热振动波进行热量的传递。
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第一节 导热
温度场（Temperature field） 某时刻空间所有各点温度分布的总称 温度场是时间和空间的函数，即：
tf(x,y,z,)
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第一节 导热
如果物体内各点的温度在温度不随时间 而变，称为稳态温度场。
和温度的壁面接触时，将发生凝结过程。 凝结时蒸汽释放出汽化潜热并传递给固 体壁称凝结换热过程。
分为膜状凝结、珠状凝结 液膜的导热热阻成为膜状凝结换热的主要阻力 不凝结气体——附加热阻（凝汽器设有抽气系统） 排除凝结液、减小液膜厚度——强化膜状凝结换热
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第三节 辐射换热
概念
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第二节 对流换热
.
第二节 对流换热
▲对流换热的主要影响因素
1.流动的起因
h强制h自然
2.流体的流态
h紊流 h层流
Re wd wd
➢ 当Re<2320时为稳定层流； ➢ Re>10000时为旺盛紊流 ； ➢ 2320<Re<10000时则为流
态不 确定的过渡阶段。
.
第二节 对流换热
3.流体的物理性质多层平壁源自QaS(twtf)twtf 1
aS
Q
1
tw1 tw4
2 3
1S 2S 3S
Q=温差除以热阻之和
q
Q S
tw1 tw4
1 2 3
1 2 3
.
第一节 导热
导热量 Q t R
热阻→热流量 在导热分析计算中，热阻的概念 是很重要的。掌握了不同物体的导热 热阻，也就能计算这些物体的热流量。
Q Sd tS tw 1 tw 2 tw 1 tw 2 tw 1 tw 2W
dx
S R
R (A ) 导热 A 时 面 导 C 积 W 热
q Q tw 1 tw 2 tw 1 tw 2 tw 1 tw 2W m 2
A
r
r单位面积m 上 2C导 W热
.
大平壁导热
若物体内的温度分布随时间变化，则为 非稳态温度场。
.
第一节 导热
在有温差存在的物体内，若将其温度 相同的点连接起来，则会形成一个等 温面。等温面可以是曲线、平面或封 闭的圆环面。等温面上各点的温度均 相等，只有穿过等温面时才会有温度 改变。将等温面法线方向上的温度变
dt
化率称为温度梯度，用 d x 表示。
带走热量，并使其冷却的一种传热方式
大容器饱和沸腾曲线 通过对水在一个大气压（1.013×105Pa） 下的大容器饱和沸腾换热过程的实验观 察，可以画出下图所示的曲线，称为饱 和沸腾曲线。曲线的横坐标为加热面的 过热度；纵坐标为热流密度。
.
第二节 对流换热
t twts
.
第二节 对流换热
2、 凝结换热 当蒸汽与低于其相应压力下的饱
h(流体内部和流体 间与 导壁 热面 热)阻 、ch (单位体积流体能多 携能 带量 )更
h (有碍流体流动、热 不对 利流 )于
.
第二节 对流换热
⒋几何因素的影响
壁面几何形状、大小，流体与固体 热接触的相对位置等对对流换热的影响。
⒌流体有无相变
h相变h单相
.
第二节 对流换热
对流换热量的计算 牛顿冷却公式：
.
第一节 导热
傅立叶定律及热导率
傅立叶定律以微分形式给出了导热体内热流量与温 度梯度的关系，即：
q dt
dx
式中 q——单位时间内通过导热体单位面积上的热量。
——比例系数，又称为热导率。
热导率的大小反映了物体导热能力 的大小，它的大小取决于物质的种类和 温度。
.
大平壁导热
导过平壁的热流量：
QaS(tw
tf
)
tw
tf 1
aS
.
第二节 对流换热
对流换热量按牛顿冷却定律计算，但式 中的表面传热系数难以确定，要考虑到 诸多因素影响。表面传热系数的计算步 骤是，首先选择试验关联式；确定Nu准 则；根据Nu定义式，求解表面传热系数ą。
.
第二节 对流换热
流体有相变时的对流换热 1、沸腾换热：指工质通过气泡运动
第三章
热传递的基本原理
.
摘要
传热学是研究热能传递规律的学科。温差的存 在，必然会引起热量从高温物体向低温物体进 行传递。
火电厂的生产过程和传热过程联系密切。 热量传递的基本方式有导热、对流换热和辐射
换热。一般情况下传热过程均是这几种方式的 综合结果。
.
热量传递的基本方式
导热
对流换热
辐射换热
一般情况下传热过程均是这几种方式的综合结果。
.
什么是导热？
当物体内部或相互接触的物体间存在温度差时，热量从高温处 传到低温处的过程称为导热或热传导。
什么是对流换热？
流动着的流体与其相接触的固体壁面之间的热量传递过程称 为对流换热。
什么是辐射换热？
物体在向外发射热辐射的同时，又要接收周围物体投射到它 表面上的热辐射能，并将其转变为热能而吸收。通过热辐射方式 交换热量的过程称辐射换热。
.
第二节 对流换热
概念 当温度不同的各部分流体之间产生
宏观的相对运动时，各部分流体因相互 掺混所引起的热量传递过程，称为热对 流。流动着的流体与其相接触的固体壁 面之间的热量传递过程称为对流换热。
.
第二节 对流换热
对流换热时，流体内部各部分流体 之间存在热对流，并同时伴随有热传导， 这是因为微观粒子的热运动总是存在的； 在靠近固体壁面处，因流体的黏性力作 用，紧贴壁面薄层流体的流速为零，该 薄层流体与壁面之间只能通过导热方式 进行热量交换。因此，对流换热是热对 流和热传导综合作用的结果。
.
第二节 对流换热
分类
强制对流换热 自然对流换热 与固体表面相接触流体的流动，如 果是在风机或泵等所提供的外力推动下 形成的，称为强制对流换热； 如果是由于流体内部各部分之间密 度不同所引起的，称自然对流换热。
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第二节 对流换热
单相介质对流换热 相变对流换热
被壁面加热或冷却的流体未发生相 变，称为单相介质的对流换热；否则称 为有相变的对流换热，如蒸汽凝结或液 体沸腾等。
.
第一节 导热
概念
当物体内部或相互接触的物体间存在温度 差时，热量从高温处传到低温处的过程称为 导热或热传导。
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第一节 导热
气体的导热：通过其处于杂乱无章运动中的分子间的 碰撞，进行能量的交换而实现导热。
固体的导热：主要是通过材料晶格的热振动波以及自 由电子的迁移来实现的。
液体的导热：在液体介电质中，热量的转移是依靠弹 性波的作用。
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第一节 导热
温度场（Temperature field） 某时刻空间所有各点温度分布的总称 温度场是时间和空间的函数，即：
tf(x,y,z,)
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第一节 导热
如果物体内各点的温度在温度不随时间 而变，称为稳态温度场。
和温度的壁面接触时，将发生凝结过程。 凝结时蒸汽释放出汽化潜热并传递给固 体壁称凝结换热过程。
分为膜状凝结、珠状凝结 液膜的导热热阻成为膜状凝结换热的主要阻力 不凝结气体——附加热阻（凝汽器设有抽气系统） 排除凝结液、减小液膜厚度——强化膜状凝结换热
.
第三节 辐射换热
概念
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第二节 对流换热
.
第二节 对流换热
▲对流换热的主要影响因素
1.流动的起因
h强制h自然
2.流体的流态
h紊流 h层流
Re wd wd
➢ 当Re<2320时为稳定层流； ➢ Re>10000时为旺盛紊流 ； ➢ 2320<Re<10000时则为流
态不 确定的过渡阶段。
.
第二节 对流换热
3.流体的物理性质多层平壁源自QaS(twtf)twtf 1
aS
Q
1
tw1 tw4
2 3
1S 2S 3S
Q=温差除以热阻之和
q
Q S
tw1 tw4
1 2 3
1 2 3
.
第一节 导热
导热量 Q t R
热阻→热流量 在导热分析计算中，热阻的概念 是很重要的。掌握了不同物体的导热 热阻，也就能计算这些物体的热流量。
Q Sd tS tw 1 tw 2 tw 1 tw 2 tw 1 tw 2W
dx
S R
R (A ) 导热 A 时 面 导 C 积 W 热
q Q tw 1 tw 2 tw 1 tw 2 tw 1 tw 2W m 2
A
r
r单位面积m 上 2C导 W热
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大平壁导热
若物体内的温度分布随时间变化，则为 非稳态温度场。
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第一节 导热
在有温差存在的物体内，若将其温度 相同的点连接起来，则会形成一个等 温面。等温面可以是曲线、平面或封 闭的圆环面。等温面上各点的温度均 相等，只有穿过等温面时才会有温度 改变。将等温面法线方向上的温度变
dt
化率称为温度梯度，用 d x 表示。
带走热量，并使其冷却的一种传热方式
大容器饱和沸腾曲线 通过对水在一个大气压（1.013×105Pa） 下的大容器饱和沸腾换热过程的实验观 察，可以画出下图所示的曲线，称为饱 和沸腾曲线。曲线的横坐标为加热面的 过热度；纵坐标为热流密度。
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第二节 对流换热
t twts
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第二节 对流换热
2、 凝结换热 当蒸汽与低于其相应压力下的饱
h(流体内部和流体 间与 导壁 热面 热)阻 、ch (单位体积流体能多 携能 带量 )更
h (有碍流体流动、热 不对 利流 )于
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第二节 对流换热
⒋几何因素的影响
壁面几何形状、大小，流体与固体 热接触的相对位置等对对流换热的影响。
⒌流体有无相变
h相变h单相
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第二节 对流换热
对流换热量的计算 牛顿冷却公式：
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第一节 导热
傅立叶定律及热导率
傅立叶定律以微分形式给出了导热体内热流量与温 度梯度的关系，即：
q dt
dx
式中 q——单位时间内通过导热体单位面积上的热量。
——比例系数，又称为热导率。
热导率的大小反映了物体导热能力 的大小，它的大小取决于物质的种类和 温度。
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大平壁导热
导过平壁的热流量：
QaS(tw
tf
)
tw
tf 1
aS
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第二节 对流换热
对流换热量按牛顿冷却定律计算，但式 中的表面传热系数难以确定，要考虑到 诸多因素影响。表面传热系数的计算步 骤是，首先选择试验关联式；确定Nu准 则；根据Nu定义式，求解表面传热系数ą。
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第二节 对流换热
流体有相变时的对流换热 1、沸腾换热：指工质通过气泡运动
第三章
热传递的基本原理
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摘要
传热学是研究热能传递规律的学科。温差的存 在，必然会引起热量从高温物体向低温物体进 行传递。
火电厂的生产过程和传热过程联系密切。 热量传递的基本方式有导热、对流换热和辐射
换热。一般情况下传热过程均是这几种方式的 综合结果。
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热量传递的基本方式
导热
对流换热
辐射换热
一般情况下传热过程均是这几种方式的综合结果。
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什么是导热？
当物体内部或相互接触的物体间存在温度差时，热量从高温处 传到低温处的过程称为导热或热传导。
什么是对流换热？
流动着的流体与其相接触的固体壁面之间的热量传递过程称 为对流换热。
什么是辐射换热？
物体在向外发射热辐射的同时，又要接收周围物体投射到它 表面上的热辐射能，并将其转变为热能而吸收。通过热辐射方式 交换热量的过程称辐射换热。
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第二节 对流换热
概念 当温度不同的各部分流体之间产生
宏观的相对运动时，各部分流体因相互 掺混所引起的热量传递过程，称为热对 流。流动着的流体与其相接触的固体壁 面之间的热量传递过程称为对流换热。
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第二节 对流换热
对流换热时，流体内部各部分流体 之间存在热对流，并同时伴随有热传导， 这是因为微观粒子的热运动总是存在的； 在靠近固体壁面处，因流体的黏性力作 用，紧贴壁面薄层流体的流速为零，该 薄层流体与壁面之间只能通过导热方式 进行热量交换。因此，对流换热是热对 流和热传导综合作用的结果。
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第二节 对流换热
分类
强制对流换热 自然对流换热 与固体表面相接触流体的流动，如 果是在风机或泵等所提供的外力推动下 形成的，称为强制对流换热； 如果是由于流体内部各部分之间密 度不同所引起的，称自然对流换热。
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第二节 对流换热
单相介质对流换热 相变对流换热
被壁面加热或冷却的流体未发生相 变，称为单相介质的对流换热；否则称 为有相变的对流换热，如蒸汽凝结或液 体沸腾等。
.
第一节 导热
概念
当物体内部或相互接触的物体间存在温度 差时，热量从高温处传到低温处的过程称为 导热或热传导。
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第一节 导热
气体的导热：通过其处于杂乱无章运动中的分子间的 碰撞，进行能量的交换而实现导热。
固体的导热：主要是通过材料晶格的热振动波以及自 由电子的迁移来实现的。
液体的导热：在液体介电质中，热量的转移是依靠弹 性波的作用。