传热学复习指南yse
传热学概念复习资料.
1.传热学是研究由温差引起的热量传递规律的科学。
2.热传递分为稳定热传递(温度不随时间的变化热变化)和不稳定热传递(温度随时间的变化热变化)3.热传导: 它是不同温度的物体之间通过直接接触或同一物体不同温度的各部分之间,当没有宏观相对位移时,由分子原子电子等微观粒子的热运动来传递热量的过程。
热对流: 它是物体间不同温度的各部分之间由流体微团宏观相对唯一来传递热量的过程热辐射: 由于热的原因而向外发出辐射的过程。
4.对流换热过程;运动着的流体与固体壁面之间的热传递过程5.传热过程:热量从壁面一侧流体传给壁面另一侧流体的过程6.综合换热:对流换热和辐射换热同时存在的过程7.温度场:温度场是各时刻物体中各点温度分布的总称。
8.温度场按物体中个点的温度是否随时间变化分为非稳态温度场(随时间变化)和稳态温度场(不随时间变化)9.等温面:温度场中,同意瞬间温度相等的点连成的面成为等温面。
等温线等温面与任意平面的交线为等温线。
注:等温线是不可能相交的,它只能是封闭曲线或者终止于物体的边界线上。
10.导温系数α也称为热扩散系数或热扩散率,它象征着物体在被加热或冷却是其内部各点温度趋于均匀一致的能力。
Α大的物体被加热时,各处温度能较快的趋于一致。
11.肋片效率:实际的肋片换热量/整个肋片壁面的温度等于肋根温度时的换热量。
速度边界层:现定义贴近壁面的具有明显速度梯度的那一层流体为速度边界层。
12.热边界层:定义贴近壁面的具有明显温度梯度的那一层流体为热边界层。
13.定型尺寸:应该选择对换热系数影响最大的尺寸作为定型尺寸。
14.定型温度的选择:确定流体物性的温度,从而把物性当作常量处理。
15.凝结:工质由气态变为液态的过程叫凝结。
17、膜状凝结:如果能够湿润,他就在壁面上形成一层液膜,并受重力作用而向下流动,称为膜状凝结。
18、珠状凝结:这些滚入的液珠冲掉了沿途所有的液珠,于是蒸汽又在这些裸露的冷壁面重新凝结,在凝结核心处形成小液珠,这称之为珠状液珠。
传热学复习要点
传热学 复习要点1-3节为导热部分1.导热理论基础 (分稳态导热和非稳态导热) (1)导热现象的物理本质及在不同介质中的传递特征.依靠分子,原子和自由电子等微观粒子热运动进行的热量传递.气体中为分子,金属中为电子,非导电固体和液体中为晶格(2)温度场的空间时间概念.表达式:t=f(x,y,z, τ)空间用x,y,z表示.时间用τ.稳态: 非稳态:(3)温度梯度的概念和表达式.定义: 两等温面温差 与其法线方向距离 的比值极限..表达式:(4)傅立叶定律的概念及其表达式.----导热基本定律定义:表达式:适用范围:只适用于各向同性的固体材料.(5)导热系数的定义,物理意义和影响因素.表达式:物理意义:表征物体导热能力的大小.影响因素:(6)物性参数为常数时的导热微分方程式在各种不同条件下的数学表达.导热微分方程---由傅立叶定律和热一律导出.导热微分方程表达式:无内热源:稳态温度场:无内热源且为稳态温度场:(7)导温系数的表达及其物理意义,与导热系数的区别.导温系数a定义: a=λ/cρ;物理意义:表示物体加热或冷却时,物体内部各部分温度趋于一致的能力.(8)导热过程单值性条件和数学表达.单值性条件包括4个:几何条件;物理条件;时间条件;边界条件;其中边界条件分3类:①第一类边界条件:已知边界面温度.②第二类边界条件:已知边界面热流密度..③第二类边界条件:已知边界面与周围流体间的表面传热系数及周围流体温度tf.牛顿冷却公式:2.稳态导热--t=f(x,y,z)(1)通过单层平壁,多层平壁和复合平壁的导热计算式及温度分布,热阻概念及其表达式和运用.A: 第一类边界条件: 在无内热源,常物性条件下1)单层平壁,高度h>>厚度δ,即为无限大平壁.因是一维导热,所以温度分布为线性分布.t=tw1-(tw1-tw2)x/δ;热流密度q=tw1-tw2/(δ/λ)=Δt/Rt.热阻Rt: Rt=Δt/q.2)多层平壁:温度分布为折线..B: 第三类边界条件: 厚度δ,无内热源,常物性单层平壁:q=(tf1-tf2)/(1/h1+δ/λ+1/h2)Rt=1/h1+δ/λ+1/h2多层平壁:q=(tf1-tf2)/(1/h1+δ/λ+1/h2)C: 复杂的平壁导热:(串连加并联)RA与RB串连: R=RA+RB;RA与RB并连: R=1/(1/RA+1/RB).D: 导热系数为t的函数: λ=λ0(1+bt)t=q=此时,温度分布为二次曲线.(2)通过单层圆筒壁和多层圆筒壁的导热及温度分布,热阻表达式和运用.工程上长度l>>厚度δ的称为圆筒壁导热.1)第一类边界条件:内径为r1,外径为r2单层: 边界条件:t=q=温度分布为曲线分布.多层:q=1)第三类边界条件:单层:多层:(3)临界热绝缘直径的物理概念和如何确定合理的绝热层厚度.当绝热层外径=dx时,总热组最小,散热量最大.这一直径称为临界~~Dx=dc=2λins/h2.说明:外径d2<dc时,热损失反而增大.外径d2>dc时,加绝热层才有效.(4)肋片的作用及温度分布曲线,肋片效率概念及影响因素,肋片散热量的计算式.---- 只讨论等截面直肋1)等截面直肋:肋高为l,肋厚为δ,肋片周边长度为U,导热系数为λ,l>>δ,可认为肋片温度只沿着高度方向变化.边界条件:2)过余温度:以周围介质tf为基准的温度.θ=t-tf.其中m=温度分布为一条余弦双曲函数,即沿x反向逐渐降低.肋端国余温度:3)肋片表面散热量:4)肋片效率:定义:在肋片表面平均温度tm下,肋片的实际散热量Φ与假定整个肋片表面都处在肋基温度to时的理想散热量Φo的比值.即:结论:①当m一定时,随着肋高增加, Φ先迅速增大然后逐渐趋于平缓.也即η先降低,肋高增加到一定程度时, Φ急剧降低.②ml大,肋端过于温度小,肋片表面tm小,效率低.所以应降低m提高效率.③λ与h都给定时,m随U/A降低而减小.变截面肋片效率高.(5)接触热阻的形成和表达式.两固体直接接触,因接触面不绝对平整,会产生接触热阻.定义式:减小接触热阻的措施:改善接触面粗糙镀;提高接触面挤压压力;减小表面硬度;接触面上涂油.3.非稳态导热 (分瞬态导热和周期性导热)两个重要准则:Fo准则和Bi准则.Bi=(δ/λ):(1/h)Fo=aτ/δ2(1)瞬态导热过程及周期性不稳态导热过程的特点.前者物理量瞬间变化.后者物理量周期性变化.(2)Fo准则的表达式及物理意义,当Fo>0.2时,无限大平壁内的温度变化规律.傅立叶准则:Fo=aτ/δ2物理意义:表征不稳态导热过程的无因次时间. Fo>0.2为临界值.无限大平壁:在进行到F o>0.2的时间起,物体中任何给定地点的过余温度的对数值将随时间按线性规律变化.(3)Bi准则的表达式及物理意义, Bi准则对无限大平壁内温度分布的影响.毕渥准则Bi=(δ/λ):(1/h)物理意义:表征物体内部导热热阻与表面对流换热热阻之比.它的值越小,内部温度越趋于均匀一致.Bi<0.1可近似认为,物体温度是均匀一致的.(4)运用集总参数法的条件及温度计算式.集总参数法的条件:对于平板,圆柱,球体,温度计算式:V为体积,A为表面积,初始温度θ=to-tf.地下建筑的预热:5-7节为对流换热部分5.对流换热分析 (对流换热=导热+热对流)(1) 对流换热过程的特征及基本计算公式.定义:流体因外部原因(强迫对流)或内部原因(自然对流)而流动并与物体表面接触时发生的热量传递.特征:①导热与热对流同时存在的复杂热传递过程② 必须有直接接触(流体与壁面)和宏观运动;也必须有温差③ 由于流体的粘性和受壁面摩擦阻力的影响,紧贴壁面处会形成速度梯度很大的边界层基本计算公式:---牛顿冷却公式:q=h(tw-tf)(2)影响对流换热的因素.影响因素:①流动的起因(强迫对流或自然对流);②流动状态(层流或紊流);③有无相变;④换热表面几何因素;⑤流体的物理性质。
传热学考研复习资料
传热学考研复习资料考研生物学专业中,传热学占据了很重要的一环。
掌握好传热学的知识,不仅可以在考试中拿高分,还对于未来的科研和工作都有很大的帮助。
在复习传热学的过程中,需要掌握以下几个方面。
第一,热学基础知识。
传热学是基于热学的基础理论的,因此复习传热学必须先掌握热学的基础知识。
例如:热力学第一定律和第二定律,热平衡和温度,热容和比热容等等。
这些基础知识不仅需要记忆,还需要深入理解。
只有对这些基础知识掌握的扎实,才能够更好地学习传热学的知识。
第二,传热学的分类和原理。
在传热学中,有三种方式传热:传导、对流和辐射。
对于每种方式的传热,都有不同的物理原理和数学公式。
因此,需要详细地了解每一种传热方式的分类和原理,掌握各种传热方程式的推导过程和应用场景,能够快速判断传热方式并应用相应的传热方程式。
第三,传热学的计算方法。
传热学是一门数学科学,因此在复习传热学时,要掌握各种传热计算的方法和技巧。
例如:传导热量的计算、换热器的热传递、传热表面积的计算和传热系数的计算等等。
这些计算不仅需要理解各种计算方法的基本原理,还要学会应用计算机辅助传热计算。
第四,复习传热学的实践应用。
传热学在许多领域中都有广泛应用,如制冷空调、发电厂、化工、冶金、工业炉等等。
因此,在复习传热学的过程中,需要了解传热学在实践中的应用,举一些实际例子深入掌握传热学的应用规律和实践意义。
同时,还需要了解一些传热学分支的最新研究进展,以及在新技术、新材料等方面的应用前景等等。
总之,掌握好传热学知识对于考取生物学专业研究生来说是非常重要的。
通过系统化的学习,深入研究这个学科,在考试和未来的科研和工作中都可以大有裨益。
希望这篇文章对大家有所帮助。
传热学复习资料(全)
传热学复习资料(全)0.2.1、导热(热传导) 1 、概念定义:物体各部分之间不发⽣相对位移或不同物体直接接触时,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导热。
如:固体与固体之间及固体内部的热量传递。
3、导热的基本规1 )傅⽴叶定律 1822 年,法国数学家如图所⽰的两个表⾯分别维持均匀恒定温度的平板,是个⼀维导热问题。
考察x ⽅向上任意⼀个厚度为dx 的微元层律根据傅⾥叶定律,单位时间内通过该层的热流量与温度变化率及平板⾯积A 成正⽐,即式中是⽐例系数,称为热导率,⼜称导热系数,负号表⽰热量传递的⽅向与温度升⾼的⽅向式中是⽐例系数,称为热导率,⼜称导热系数,负号表⽰热量传递的⽅向与温度升⾼的⽅向相反式中是⽐例系数,称为热导率,⼜称导热系数,负号表⽰热量传递的⽅向与温度升⾼的⽅向相反。
2 )热流量单位时间内通过某⼀给定⾯积的热量称为热流量,记为,单位 w 。
3 )热流密度单位时间内通过单位⾯积的热量称为热流密度,记为 q ,单位 w/ ㎡。
当物体的温度仅在 x ⽅向发⽣变化时,按傅⽴叶定律,热流密度的表达式为:说明:傅⽴叶定律⼜称导热基本定律,式(1-1)、(1-2)是⼀维稳态导热时傅⽴叶定律的数学表达式。
通过分析可知:(1)当温度 t 沿 x ⽅向增加时,>0⽽ q <0,说明此时热量沿 x 减⼩的⽅向传递;(2)反之,当 <0 时, q > 0 ,说明热量沿 x 增加的⽅向传递。
4 )导热系数λ表征材料导热性能优劣的参数,是⼀种物性参数,单位: w/(m ·℃ )。
不同材料的导热系数值不同,即使同⼀种材料导热系数值与温度等因素有关。
5) ⼀维稳态导热及其导热热阻如图1-3所⽰,稳态 ? q = const ,于是积分Fourier 定律有:dxdt Aλ-=Φ⽓体液体⾮⾦属固体⾦属λλλλ>>>导热热阻,K/W 单位⾯积导热热阻,m2· K/W 0.2.2、热对流1 、基本概念1) 热对流:流体中(⽓体或液体)温度不同的各部分之间,由于发⽣相对的宏观运动⽽把热量由⼀处传递到另⼀处的现象。
传热学知识点复习
传热学知识点复习传热学是研究热能传递和转换的一门学科,它是物理学和工程学中的重要分支之一、在现代科技的发展过程中,传热学的理论和应用广泛应用于能源利用、材料制备、环境保护等领域。
以下是一些传热学中的重要知识点的复习:1.热传导:热传导是通过固体、液体和气体中分子振动、传导和碰撞传递热能的过程。
根据傅里叶定律,热传导率与传导物质的热导率、温度梯度和传导方向有关。
2.辐射传热:辐射传热是通过热辐射传递热能的一种方式,不需要介质来传递。
根据斯特藩-玻尔兹曼定律,辐射传热率与温度的四次方和传热面的辐射特性有关。
3.对流传热:对流传热是通过流体的流动传递热能的方式。
传热率与温度差、流体性质和流体速度有关。
对流传热可以分为自然对流和强制对流两种情况。
4.传热方程:传热学中常用的传热方程有导热方程、辐射传热方程和对流传热方程。
这些方程描述了物体内部或表面的能量传递情况,可以用于计算传热速率和表面温度分布。
5.传热换热器:换热器是用于传热过程的装置,通常由多个传热表面和流体通道组成。
常见的换热器类型有壳管式换热器、板式换热器和空气冷却器等。
换热器设计的目标是提高传热效率并降低压降。
6.热工性能参数:热工性能参数用于描述物体或系统的传热性能。
常见的参数包括热导率、传热系数、热阻和热容等。
这些参数可以帮助我们了解材料的导热性能和设备的传热性能。
7.传热过程的计算:在实际工程中,需要对传热过程进行计算和优化。
常见的计算方法包括传热传质计算、数值模拟和实验测量等。
通过这些方法,可以确定传热率、温度分布和传热表面的热负荷。
8.热传导的管道系统:管道系统中的热传导问题是很常见的工程问题。
在管道系统中,多个管道之间的传热会影响系统的热平衡。
对于管道系统的传热计算,需要考虑传热介质的热导率、流动状态和管道的几何结构。
9.热辐射的应用:热辐射在许多应用中都起到重要的作用。
例如,在太阳能光伏电池中,辐射传热是将太阳能转化为电能的过程。
传热学知识点复习教学提纲
传热学1.热力学三大定律+第零定律① 热力学第一定律:一个热力学系统的内能增量等于外界向他传递的热量与外界对他做功的和。
② 热力学第二定律:克劳修斯表述:热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体,但是反之不行。
开尔文表述:不可能从单一热源吸收热量,并将这热量变为功,而不产生其他影响。
只要温差存在的地方,就有热能从自发地从高温物体向低温物体传递。
③ 热力学第三定律:绝对零度不可能达到。
④ 热力学第零定律:如果两个热力学系统都第三个热力学系统处于热平衡状态,那么这两个系统也必定处于热平衡。
2.各个科技技术领域中遇到的的传热学问题可以大致归纳为三种类型的问题 ①强化传热 ②削弱传热 ③温度控制3.热能传递的三种方式①热传导—物体各部分之间不发生相对位移,依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生热能传递。
②热对流—由于流体的宏观运动二引起的流体各部分之间发生相对位移、冷热流体相互混掺所导致的热量传递。
③热辐射—物体通过电磁波来传递能量的方式。
(由于热的原因发出的辐射为热辐射)4.傅里叶定律(导热基本定律)热流密度q=-λdx dt(一维) 负号表示热量传递方向与温度升高方向相反 q —单位时间内通过某一给定面积的热量(矢量)。
λ金属>λ液体>λ气体 λ—导热系数表示材料的导热性能优劣的参数,即是一种热物性参数。
W/(m ·k )5.自然对流与强制对流自然对流—由于流体冷热各部分的密度不同而引起的。
强制对流—流体的流动是由于水泵、风机或者其他压差作用所造成的。
Q=Ah tf tw - 表面传热系数h —不仅取决于流体物性(λρCp )以及换热表面的形状、大小与布置海域流速密切相关。
① 水的对流传热比空气强②有相变的优于无相变的③强制对流优于自然对流6.热辐射的特点①热辐射可以在真空中传递(即无物质存在也可以传递)② 热辐射不仅产生能量传递,而且还伴随着能量形式的转换(热能—>辐射能—>热能)7.斯托芬-波尔兹曼定律φ=AT εσ4 -σ斯托芬-波尔兹曼常量 -ε物体发射率(黑度<1)8.导热机理气体导热—气体分子不规则热运动导电固体—自由电子的运动非导电固体—晶格结构振动的传递9.笛卡尔坐标系三维非稳态导热微分方程φλλλτρ+∂∂∂∂+∂∂∂∂+∂∂∂∂=∂∂)()()(zt z y t y x t x t c⇒c z t y t x t a t ρφτ+∂∂+∂∂+∂∂=∂∂)(222222 令a =cρλ(热扩散系数)⇒常物性,无内热源)(222222zt y t x t a t ∂∂+∂∂+∂∂=∂∂τ⇒常物性,稳态0222222=+∂∂+∂∂+∂∂λφzt y t x t 泊松方程⇒常物性,稳态,无内热源0222222=∂∂+∂∂+∂∂zt y t x t 拉普拉斯方程10.定解条件对于非稳态导热问题⇒定解条件(初始条件+边界条件)①第一类边界条件:规定了边界上的温度②第二类边界条件:规定了边界上的热流密度③第三类边界条件:规定了边界上物体与周围流体间的表面传热系数及周围流体的温度。
热工学传热学部分复习提纲
热工学传热学部分复习提纲“传热学部分”复习提纲一、名词解释1.传热学:研究在温差作用下热量传递规律的一门学科。
2.传热的基本方式:导热、对流与热辐射3.导热:温度不同的物体直接接触或同一物体不同温度的各部分之间,依靠物质的分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而引起的一种能量传递现象。
4.热对流:(对流)在有温差的条件下,伴随物体宏观移动发生的,因冷热流体相互掺混所应起的热量传递现象。
5.对流换热:工程上大量遇到的是流体流过一固体壁面时所发生的热交换过程。
6.热辐射:由于热的原因而发生的辐射。
7.辐射换热:物体辐射和吸收的综合结果产生了物体间的热量传递。
8.传热过程:由高温流体经固体壁传给低温流体的过程。
9.热阻叠加原理:传热过程的总热阻等于组成该过程的各串联环节中各部分分热阻之和。
10.传热量:单位时间内,通过某一给定传热面积A传递的热量。
符号φ单位W11.热流通量:(热流密度)单位时间内,通过单位面积传递的热量。
符号q 单位W/m212.傅里叶定律:热流密度与该时刻同一处的温度梯度成正比,而方向与温度梯度方向相反。
13.导温系数:(热扩散系数)a=λ/cρ单位m2/s导温系数越大,则在线沟通的外部条件下,物体内部热量传播的速率就越高,物体内部各处的温差就越小。
14.流动边界层:(速度边界层)流速剧烈变化的薄层。
15.热边界层:(温度边界层)当流体与固面壁进行对流换热时,在紧贴壁面的一层流体中,流体的温度由壁面温度变化到主流温度,我们把温度剧烈变化的这一薄层成为热边界层。
16.凝结换热及其两种形式:蒸汽低于它的相应压力下饱和温度的冷壁面相接触时,放出汽化潜热而凝结成液体附着在冷壁面上。
①膜状凝结:润湿性液体的蒸气凝结时,在壁面上形成一层完整的液膜。
②珠状凝结:非润湿性液体的蒸气凝结时,在壁面上凝聚成一颗颗液珠。
珠状凝结表面传热系数是膜状凝结表面传热系数的十余倍,珠状凝结很不稳定。
17.辐射动平衡:若换热物体间的温度相同,他们辐射和吸收的能量恰好相等,物体间辐射换热量等于零,但物体间的辐射吸收过程仍在进行。
《传热学》考试复习大纲
《传热学》考试复习大纲一、绪论1. 热量传递的基本方式及传热机理。
2. 一维傅立叶定律的基本表达式及其中各物理量的定义、单位。
3. 牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义、单位。
4. 黑体辐射換热的四次方定律基本表达式及其中各物理量的定义、单位。
5. 传热过程及传热系数的定义及物理意义。
6. 热阻的概念,对流热阻、导热热阻的定义及基本表达式。
7. 接触热阻及污垢热阻的概念。
8. 使用串联热阻叠加的原则和在換热计算中的应用。
9. 对流热换和传热过程的区别。
表面传热系数(对流換热系数)和传热系数的区别。
10.导热系数,表面传热系数和传热系数之间的区别。
二、导热基本定律及稳态导热1.矢量傅立叶定律的基本表达式及其中各物理量的定义、单位。
2.温度场、等温面、等温线的概念。
3.利用能量守恒定律和傅立叶定律推导导热微分方程的基本方法。
4.使用热阻概念,对通过单层和多层面板、圆筒和球壳壁的一维导热问题的计算方法。
5.导热系数为温度的线性函数时,一维平板内温度分布曲线的形状及判断方法。
6.用能量守恒定律和傅立叶定律推导等温截面和变截面肋片的导热微分方程的基本方法。
7.肋效率的定义。
8.肋片内温度分布及肋片表面散热量的计算。
9.放置在环境空气中的有内热源物体的一维导热问题的计算方法。
10. 导热问题三类边界条件的数学描述。
11. 两维物体内等温线的物理意义。
从等温线分布上可以看出那些热物理特征。
12. 导热系数为什么和物体温度有关?而在实际工程中为什么经常将导热系数作为常熟。
13. 什么是形状因子?如阿应用新装印制进行多维导热问题的计算?三、非稳态导热1. 非稳态导热的分类及各类型的特点。
2. Bi准则数、Fo准则数的定义及物理意义。
3. Bi→0和Bi→∞各代表什么样的換热条件?4. 集总参数法的物理意义及应用条件。
5. 使用集总参数法,物理内部温度变化及換热量的计算方法。
6. 时间常数的定义及物理意义7. 非稳态导热的正规状况阶段的物理意义及数学计算上的特点。
《传热学》总复习提纲[1]
《传热学》总复习提纲[1]《传热学》提纲绪论1.导热、对流及对流换热、热辐射及辐射换热、复合换热及传热过程的概念。
2.三种基本传热方式的联系与区别。
导热基本定律及稳态导热一、导热基本定律1.温度场稳态温度场、非稳态温度场、一维温度场、二维温度场、均匀温度场等概念及数学式。
等温线、等温面概念及特点。
2.导热基本定律(傅里叶定律)1)温度梯度定义式、方向、单位。
2)热流密度、热流量定义、单位。
3)傅里叶定律定义式、各量符号、单位、适用条件及意义。
3.导热系数1)导热系数定义、符号、单位、物理意义。
2)影响导热系数数值的主要因素;保温材料。
二、导热微分方程及定解条件1.导热系数为常数、无内热源、稳态导热的导热微分方程;建立方程时依据的定律。
2.导热问题三类边界条件的语言叙述及数学表达式。
3.导温系数定义、物理意义、与导热系数的异同。
三、通过平壁、圆筒壁、球壳和肋片的一维稳态导热1.平壁的导热单层平壁温度分布、热阻、热流密度、热流量计算及温度分布特点;多层平壁热阻、热流密度、热流量、界面温度计算;串联热阻叠加原则及使用条件。
2.圆筒壁的导热单层圆筒壁温度分布、热阻、热流量、单位管长的导热热流量计算;多层圆筒壁热阻、热流量、单位管长的导热热流量、界面温度计算。
3.球壳的导热球壳温度分布、热阻、热流量计算。
4.肋片的导热肋片的作用、肋片导热的特点;过余温度概念;肋效率定义;温度分布、肋片散热量的计算;套管温度计测温误差原因及降低测温误差措施。
对流换热一、对流换热概说1.研究对流换热的目的、牛顿冷却公式的定义式、符号、意义;表面传热系数与何因素有关。
2.影响对流换热的因素。
3.对流换热的分类。
4.对流换热微分方程与导热问题第三类边界条件的区别。
二、对流换热问题的数学描写(对流换热微分方程组)建立对流换热能量微分方程、质量方程、动量守恒方程的意义。
三、对流换热的边界层1.粘性流体、层流与湍流、层流底层等概念;临界雷诺数及其作用;流体流过平板时的临界雷诺数数值、流体流过圆管时的临界雷诺数数值。
传热学复习指南
第一部分:必背的公式1. 通过单层平壁稳态导热热流量的计算公式λ)δ/()(21A t t Aq w w -==Φ2. 通过单层圆筒壁稳态导热热流量的计算公式)/ln(21)(1221r r l t t Aq w w λπ-==Φ3. 牛顿冷却公式t Ah ∆=Φ4. 对于两个漫灰表面组成封闭系统的辐射换热计算)1112222,11111212,1εεεεA X A A E E b b -++--=Φ其中的特例: (1)表面1的面积A 1远远小于表面2的面积A 2,且X 1,2=1,如一个物体被一个空间包容的情况。
)(21112,1b b E E A -=Φε5. 传热方程式)(21f f t t Ak -=Φ,m t Ak ∆=Φ6. 换热器计算的基本公式m t kA ∆=Φ简单顺流和逆流:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆∆-∆=∆min max minmax ln t t t t t m ,复杂布置情况:逆)(m m t t ∆=∆ψ)(''1'111t t c q m -=Φ )('2''222t t c q m -=Φ2,1Φ第二部分:必背的物理概念表达式或定义式1. 导热的傅立叶定律数学表达式n nt gradt q ∂∂-=-=λλ 在直角坐标系中,x 坐标方向上,x t q d d λ-=或xtA Φd d λ-=2. 肋片效率理想实际ΦΦ=f η肋片的理想散热量是指整个肋片均处在肋根温度下的散热量。
3. 毕渥数、傅立叶数和时间常数的表达式λhlBi =,2la Fo τ=,hA Vcc ρτ= 4. 对流换热中表面传热系数与流体温度场的关系式xy x w x ytt t h ,0,=∞∂∂--=λ5. 对流换热中常见准则数及其物理意义(1) 努赛尔准则数λ/hl Nu =,壁面上流体的无量纲温度梯度。
(2) 普朗特数 a /Pr ν=:动量扩散厚度与热量扩散厚的对比。
传热学复习资料
传热学复习资料传热学复习资料传热学是热力学的一个重要分支,研究物体内部或物体之间的热量传递过程。
在我们日常生活中,热量传递是无处不在的,例如我们煮水时,水受热后会逐渐变热,这就是热量传递的一个例子。
为了更好地理解传热学的知识,我们需要掌握一些基本概念和理论。
1. 传热方式热量传递可以通过三种方式进行:传导、对流和辐射。
传导是指热量通过物质内部的分子振动传递,例如我们用铁锅煮菜时,锅底受热后,热量会逐渐传导到锅面和锅壁。
对流是指热量通过流体的运动传递,例如我们用电热器取暖时,热空气会通过对流传递热量。
辐射是指热量通过电磁波辐射传递,例如太阳辐射的热量可以通过空气传递到地面。
2. 热传导热传导是物质内部的热量传递方式,它受到物质性质和温度梯度的影响。
热传导的速率可以通过热传导方程来计算,其中包括热导率、截面积和温度梯度等参数。
热导率是物质的一个特性,不同物质的热导率不同,例如金属的热导率较高,而绝缘材料的热导率较低。
3. 对流传热对流传热是通过流体的运动传递热量,它分为自然对流和强制对流两种方式。
自然对流是指由密度差异引起的流体运动,例如我们在水中加热时,热水会上升,形成对流。
强制对流是通过外力驱动流体的运动,例如我们使用风扇吹风时,空气被迫流动,从而传递热量。
对流传热的速率可以通过对流传热方程来计算,其中包括传热系数、流体性质和温度差等参数。
4. 辐射传热辐射传热是通过电磁波辐射传递热量,它不需要介质的存在,可以在真空中进行。
辐射传热的速率可以通过斯特藩-玻尔兹曼定律来计算,其中包括辐射系数、表面积和温度差的四次方等参数。
辐射传热在高温条件下尤为重要,例如太阳辐射的热量可以通过辐射传递到地球。
5. 热传导、对流和辐射的综合应用在实际问题中,热传导、对流和辐射往往同时存在,因此我们需要将它们综合考虑。
例如在太阳能集热器中,太阳辐射的热量首先通过辐射传递到集热器表面,然后通过对流和热传导传递到工作介质中。
传热学知识点复习
传热学知识点复习传热学是研究热量的传递和热工过程的科学。
它涉及到热传递的基本机理,如热传导、对流和辐射,以及它们在工程中的应用。
下面是传热学的一些知识点复习。
1.热传导热传导是物质内部热量传递的一种方式。
它是由于粒子在物体内部的自由运动引起的。
热传导的速率与温度梯度成正比,与物体的导热性能成反比。
传热方程可以用傅里叶定律表示为q = -kA (dT/dx),其中q是传热速率,k是导热系数,A是传热面积,dT/dx是温度梯度。
2.对流传热对流传热是物质与流体之间热量传递的一种方式。
它是由于流体内部的热量运动引起的。
对流传热可以分为自然对流和强制对流两种。
自然对流是由于温度差异引起的自发热对流,强制对流是通过外部力或设备引起的流体运动。
对流传热的速率与温度差、流体速度和流体性质有关。
3.辐射传热辐射传热是由于物体之间的热辐射引起的热量传递。
辐射传热不需要介质来传递热量,并且可以发生在真空中。
辐射传热的速率与物体的温度的四次方成正比,与表面特性和相互关系有关。
4.热传导方程热传导方程描述了热传导过程中温度分布随时间和空间变化的关系。
一维热传导方程可以表示为dT/dt = α(d²T/dx²),其中T是温度,t是时间,x是空间位置,α是热扩散系数。
该方程可以用于分析稳态和非稳态的热传导过程。
5.热传导的边界条件热传导问题需要确定边界条件,以求解热传导方程。
常见的边界条件有第一类边界条件(指定温度或热流密度),第二类边界条件(指定热流量),和第三类边界条件(指定混合边界条件)。
6.热传导的导热性能导热性能是一个物体传导热量的能力。
导热性能由物体的导热系数、物体的尺寸、物体的形状和物体的材料性质决定。
导热系数是一个材料导热能力的度量,它取决于物质的热导率、密度和比热容。
7.传热器件和传热设备传热器件和传热设备是应用传热学原理进行热量传递的装置。
常见的传热器件有换热器、冷凝器、蒸发器、加热器等。
《传热学》学习指南
学习指南传热学是一门有百年以上历史、发展比较完善、理论比较完备的科学。
传热现象与日常生活结合紧密,比较容易理解,但传热学作为一门科学,其基本物理量、基本概念、基本定律、基本过程比较多,除了上课听老师讲解外,需要在课后花费一些时间和精力通过学习书上的例题和亲自做习题去理解、掌握其中的含义。
要求●牢固地掌握基本概念,能用自己的语言简明扼要地叙述这些基本概念;●明确基本定律所阐述的物理问题和数学表达,能够将其用于解决课后习题;●掌握基本热过程的物理表述、数学描写以及必要的数学推导过程,明确求解结果得出的规律和特征、应用意义及适用范围等。
●在此基础上达到灵活运用基本知识解决工程实际问题的学习目的。
如果说,寻找分析解方法主要是数学家的任务,则物理模型及其数学描写的建立则是工程技术工作者的责任。
传热学的研究方法主要分为分析解法、数值解法和实验研究方法,相关的传热学知识也围绕这三种方法展开。
学生在学习时首先要明确是那种方法?然后明确该方法需要掌握哪些内容?(1) 解析法解析法是用数学方法求解传热问题的方法,是传热学研究的基础。
首先对实际传热问题作一定的简化假设,建立“物理模型”,然后写出与物理模型相适应的数学描述,并用解析的方法求解获得解析式。
由于实际问题的复杂性,只有少数传热问题能够获得解析解。
在本课程中,要求掌握几个简单问题分析解的求解方法。
(2) 数值解采用数值计算方法,将研究区域离散,用一组代数方程代替解析法中的微分方程(组),求解该代数方程组就可以得到所研究区域内离散节点上的温度及其它所需物理量。
在本课程中,要求掌握热传导的数值解法。
(3) 实验研究方法由于工程实际问题的复杂性,虽然上述两种方法都已有很大的进展,但实验研究法仍是目前传热学的基本研究方法。
在本课程中,对目前工程计算中常用的实验经验公式作出必要的介绍,要求学生掌握经验公式的适用条件。
《传热学》学习指南
“传热学”课程学习指南一.课程的性质、目的及任务传热学是研究热量传递规律及其应用的工程技术学科。
是我校能源与动力工程学院、建筑与人居环境学院各有关专业的一门必修的主干技术基础课程。
本课程不仅为学生学习有关的工程技术课程提供基本的理论知识,而且也为学生以后从事热能的合理利用、热工设备效能的提高及换热器的设计和开发研究等方面的工作打下必要的基础。
通过本课程的学习,应使学生获得比较宽广和巩固的热量传递规律的基础知识,具备分析工程传热问题的基本能力,掌握计算工程传热问题的基本方法,并具有相应的计算(包括理论分析和数值计算)能力。
二.教学基本要求要求学生熟练掌握导热、对流和热辐射三种热量传递方式的物理概念、特点和基本规律,并能综合应用这些基础知识正确分析工程实际中的传热问题。
掌握计算各类热量传递过程的基本方法,能对典型的工程传热问题进行计算,能对间壁式换热器进行热力设计。
掌握强化或削弱热量传递过程的方法,并能提出工程实际中切实可行的强化或削弱传热的措施。
三.学习内容及要求(一)绪论了解传热学与工程热力学在研究内容和方法上的区别,认清传热学的研究对象及其在工程和科学技术中的应用。
本课程是一门研究热量传递基本规律及其应用的技术基础课,学习目的在于掌握一般工程技术中热量传递的基本规律和处理传热问题的基本方法;能够应用这些知识来解决遇到的实际问题;并为学习有关的工程技术课程提供必要的理论基础。
能量守恒定律是一个基本定律,在传热学中应用甚广,应作为主要线索贯穿于本门课程的始终。
掌握热量传递的基本方式:导热、对流和热辐射的概念和所传递热量的计算公式。
认识到工程实际问题的热量传递过程往往不是单一的方式而是多种形式的组合,以加深传热过程的概念及传热方程式,为后面依次讨论导热、对流换热和辐射换热提供整体概念。
初步理解热阻在分析传热问题中的重要地位。
(二)导热基本定律和导热微分方程重点掌握傅里叶定律和导热微分方程。
着重理解推导各向同性材料、具有内热源的导热微分方程的理论依据和思路,以及导热微分方程中各项的物理意义。
传热学考研复习资料
传热学考研复习资料传热学考研复习资料传热学是热力学的一个重要分支,研究热量从一个物体传递到另一个物体的过程。
在考研复习过程中,掌握传热学的基本原理和计算方法是非常重要的。
本文将介绍一些传热学的复习资料,帮助考生更好地准备考试。
首先,了解传热学的基本概念是必不可少的。
传热学主要包括传导、对流和辐射三种传热方式。
传导是指热量通过物体内部的分子热运动传递,对流是指热量通过流体的流动传递,辐射是指热量通过电磁波辐射传递。
掌握这些基本概念可以帮助考生理解传热学的基本原理。
其次,熟悉传热学的数学模型和计算方法也是非常重要的。
在传热学中,常用的数学模型包括传热方程和传热系数。
传热方程描述了热量传递的基本规律,而传热系数则表示了传热介质的传热性能。
掌握这些数学模型和计算方法可以帮助考生解决传热学的计算题。
此外,研究传热学的实验方法也是考研复习的重点之一。
传热学的实验方法主要包括传热系数测量和传热性能测试两个方面。
传热系数测量可以通过测量热量传递过程中的温度差来计算传热系数,而传热性能测试则可以通过实验来评估物体的传热性能。
了解这些实验方法可以帮助考生更好地理解传热学的实际应用。
此外,掌握传热学的应用领域也是非常重要的。
传热学广泛应用于工程领域,如热力发电、空调制冷、化工过程等。
了解传热学在这些领域的应用可以帮助考生更好地理解传热学的实际意义。
最后,选择合适的复习资料也是非常重要的。
考研复习资料中常常包括教材、习题集和考研真题。
教材是考生复习的基础,习题集可以帮助考生巩固知识,考研真题可以帮助考生了解考试的难度和题型。
选择合适的复习资料可以帮助考生更好地备考。
综上所述,传热学是考研复习中的一个重要科目。
通过了解传热学的基本概念、数学模型和实验方法,掌握传热学的应用领域,选择合适的复习资料,考生可以更好地备考传热学。
希望本文提供的复习资料对考生有所帮助。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
传热学复习指南
Ⅰ导热部分
一、基本概念和基本理论
1. 温度场、温度梯度、等温线。
2. 导热微分方程式中各项的意义,对一个具体的导热问题,如何描述?对常见的三类边界
条件如何描述?
3. 非稳态导热中的非正规状况阶段和正规状况阶段。
4. 采用集总参数法分析非稳态导热的基本思想和方法。
5. 导热问题数值求解的基本思想和基本步骤。
6. 热平衡法建立节点离散方程。
7. 代数方程组迭代求解的基本过程。
8. 非稳态导热数值求解中显示差分格式和隐式差分格式及其优缺点。
二、应掌握的计算问题
1. 通单层平壁或圆筒壁的稳态导热计算。
1. 应用热阻概念对通过多层平壁或圆筒壁的导热问题和传热过程的分析和计算。
2. 对于一维非稳态导热,采用海斯勒图的计算。
三、公式
1. 导热的傅立叶定律数学表达式
n n
t gradt q ∂∂-=-=λ
λ 在直角坐标系中,x 坐标方向上,x
t
q ∂∂-=λ
或
x t A Φ∂∂-=λ 2.通过单层平壁稳态导热热流量的计算公式
λ)
δ/()(21A t t Aq w w -=
=Φ
3. 通过单层圆筒壁稳态导热热流量的计算公式
)/ln(21
)(1221r r l t t Aq w w λπ-=
=Φ
4. 肋片效率
理想
实际ΦΦ=
f η
肋片的理想散热量是指整个肋片均处在肋根温度下的散热量。
5. 毕渥数、傅立叶数和时间常数的表达式
λ
hl
Bi =
,2
l a Fo τ=
,λ)
/(A V h Bi V
=, 2)/(A V a Fo V τ= hA
Vc
c ρτ=
汇总
一维、稳态条件下无内热源的导热方程的解
一维、稳态条件下有内热源的导热方程的解
Ⅱ对流部分
一、应掌握的传热学基本概念和基本理论
1、 对流换热的机理、影响对流换热的因素和研究对流换热的方法。
2、 对流换热的数学描述需要哪些微分方程式?为什么需要这些方程?
3、 流动和热边界层的概念,边界层概念的引入对理论求解对流换热问题带来了哪些方便。
4、 在对流换热实验关联式中常见的一些修正系数意义。
5、 大空间和有限空间自然对流换热的概念。
6、 自然对流换热实验中自模化的概念。
7、 凝结换热的分类,影响膜状凝结换热主要因素。
8、 沸腾换热的分类,大容器饱和沸腾曲线及各阶段的换热特性,临界热流密度。
9、 汽化核心的概念。
二、应掌握的计算问题
1、 对于所有的对流换热问题,若给出准则关联式的计算。
汇总
三、公式
1. 牛顿冷却公式
t Ah ∆=Φ
2. 对流换热中表面传热系数与流体温度场的关系式
x
y x w x y
t t t h ,0,=∞∂∂--
=λ
3. 对流换热中常见准则数及其物理意义
(1) 努赛尔准则数λ/hl Nu =,壁面上流体的无量纲温度梯度。
(2) 普朗特数 a /Pr ν=:动量扩散厚度与热量扩散厚的对比。
(3) 雷诺数 ν/Re ul =:惯性力与粘性力之比的度量。
(4) 格拉晓夫数 2
3
/ναt l g Gr ∆=:浮升力与粘性力之比的度量。
Ⅲ辐射部分
一、应掌握的传热学基本概念和基本理论
1、 热辐射线的波长范围,辐射换热的特点。
2、 黑体、灰体、漫射体的概念。
3、 辐射力、光谱辐射力、定向辐射强度。
4、 黑体辐射的基本定律。
5、 实际固体和液体表面的辐射和吸收情况。
6、 气体辐射的特点。
汇总
二、应掌握的计算问题
1、 黑体辐射力、波段辐射力(给出黑体辐射函数表)的计算。
2、 对于两个漫灰表面组成封闭系统的辐射换热计算
3、 采用热阻概念对多表面系统辐射换热的分析和计算。
三、公式
1. 斯忒藩—玻耳兹曼定律表达式
4
04100⎪⎭
⎫
⎝⎛==T C T E b σ
2. 服从兰贝特定律的辐射,其定向辐射强度与辐射力之间的关系式
πL E =
3. 辐射力和光谱辐射力的关系式
⎰∞
=0
d λλE E
4. 维恩位移定律的表达式
λm T =2.9×10-3 m ·K
5. 基尔霍夫定律的不同表达形式:
⎪⎩
⎪
⎨
⎧
===体辐射且处于热平衡漫射灰体表面,或与黑,全波段,半球:,仅对漫射表面光谱,半球:无条件成立光谱,定向: )()(),(),(),,,,(),,,(T T T T T T αελαλεθϕλαθϕλε
6. 吸收比、反射比、穿透比、发射率
G G αα=,G G ρρ=,G
G ττ=,b E E
=ε
7. 角系数的性质,
(1) 角系数相对性的表达式
1,222,11X A X A =
(2) 角系数完整性的表达式
1,13,12,11,1=+⋅⋅⋅+++n X X X X
8. 有效辐射与物体辐射力、有效辐射与外界总辐射热流密度的关系式
J 1=E 1+ρ1G 1
)
1/1(--=
εJ
E q b
9、对于两个漫灰表面组成封闭系统的辐射换热计算
)(11
1212,112
222,111112
12,1b b s b b E E X A A X A A E E -=-++--=
Φεεεεε
其中的特例:
(1)表面1的面积A 1远远小于表面2的面积A 2,且X 1,2=1,如一个物体被一个空间包容的情况。
)(21112,1b b E E A -=Φε
(2)表面1的面积A 1等于表面2的面积A 2,且X 1,2=1,如两块相近的平行平板之间的辐射换热。
1
11)
(2
12112,1-+-=
Φεεb b E E A
Ⅳ 传热过程部分
一、应掌握的传热学基本概念和基本理论
1、 临界热绝缘直径的概念和应用。
2、 换热器中污垢热阻的概念和确定。
3、 强化传热的基本原则和常见手段。
二、应掌握的计算问题
1、 换热器设计和校核的传热计算。
2、 对较复杂传热问题(含导热、对流、辐射多种形式的情况)的分析和计算。
三、公式
1、传热方程式
)(21f f t t Ak -=Φm t Ak ∆=Φ
2. 换热器计算的基本公式
m t kA ∆=Φ
简单顺流和逆流:⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛∆∆∆-∆=
∆min max min
max ln t t t t t m ,复杂布置情况:逆)(m m t t ∆=∆ψ
)(''1'111t t c q m -=Φ
)('
2''222t t c q m -=Φ
3. 导热、对流换热、表面辐射热阻和空间辐射热阻的表达式
λ
δ
A )/l n (21
12r r l λ
π
Ah
1
2
,111
,1X A A εε- 4. 换热器的效能和传热单元数 '2
'1
max
'''t
t t t --=
ε
min
)(NTU c q KA
m =
5. 常用材料物性参数的单位及其之间的关系 导热系数λ :W/(m ·K ) 密度ρ :kg/m 3
定压比热C p :kJ/(kg ·K) 热扩散率a ::m 2/s
动力粘度μ:kg/(m ·s )或η:(Pa ·s ) 运动粘度ν:m 2/s
普朗特数Pr :无量纲
p c a ρλ=
,a
P r ν
=,ρην=。