传热学综合复习--第一版
传热学-总复习
q w/(m.k) gradt
2.3 一维稳态导热
2.3.1 平壁稳态导热 • 大平壁:平壁宽度和长度尺寸远大于厚度的一类 平壁(至少8倍) • 平壁导热可以忽略四侧边缘的散热,平壁内部的 温度分布只有在厚度上有变化,是一维导热 • 1)无内热源单层平壁的稳态导热 • 热流密度
0 0
hA cV
d
Qτ hAθ
0
hA cV
Q cV0 (1 e
hA cv
)
Q cV0 (1 e BiV FoV )
0 τ
Q hA0e
τ
例题1
钢球的换热过程如下:钢球直径:d1=50mm;钢球初始温 度:t0=450℃;空气温度:t1=30℃;钢球表面传热系数:
长圆筒稳态导热
长圆筒是指圆筒半径小于其长度1/10以上的圆筒。
• 内外壁均保持恒定的温度,可忽略轴向导热,热 量只沿径向传递,是一维稳态导热。
• 工业上的管道、圆筒设备、保温层在内外壁之间 的导热现象多是此类。 • 1)无内热源单层长圆筒的稳态导热 长度为l,内、外半径为r1和r2, 内、外表面温度恒定 为tw1和tw2,tw1>tw2,材料的导热率为λ, 无内热源。
热流量 一定时间内到导热量
习题
一砖墙的表面积为12m2,厚260mm,平均导热系
数为1.5w/(m.k),设面向室内的表面温度为25°,
外表面温度为-5°,试确定此砖墙每小时向外界散 失的热量。
1)无内热源多层平壁的稳态导热
• 热流量 • 热流密度
• 接触面温度
习题
• 一烘箱的炉门由两种保温材 料 A 及 B 组 成 , 且 δA = 2δB 。 已 知λA =0.1W /(m.K) , λB = 0.06W /(m.K),烘箱内空气温度 tw1 =400 ℃ 。 为安全起见,希望烘箱炉门的外表 面温度不得高于 50℃。散热的热 流密度为500W/m2,设可把炉门导热 作为一维问题处理,试决定所需保 温材料的厚度。
传热学复习
传热学 Heat Transfer
1.2.3 热辐射 (thermal radiation)
1.定义
辐射:物体通过电磁波来传递能量的方式; 能量的方式 辐射:物体通过电磁波来传递能量的方式; 热辐射:物体由于热的原因向外发出的辐射; 热的原因向外发出的辐射 热辐射:物体由于热的原因向外发出的辐射; 辐射传热(radiative heat transfer):物体之间以辐射 的形式进行的热量交换。 的形式进行的热量交换。 特点: 特点: 辐射能的传递不需要介质存在, 1)辐射能的传递不需要介质存在,真空中传递得最 有效; 有效;
CECT
传热学 Heat Transfer
2.2 导热微分方程式及定解条件
1. 导热微分方程的基本形式 推导:根据能量守恒定律、 推导:根据能量守恒定律、傅立叶定律
∂t ∂ ∂t ∂ ∂t ∂ ∂t & ρc = (λ ) + (λ ) + (λ ) +Φ ∂τ ∂x ∂x ∂y ∂y ∂z ∂z
CECT
传热学 Heat Transfer
1.2.4 传热过程与传热系数
传热过程: ( 1 ) 传热过程 : 热量由壁面一侧的流 体通过壁面传到另一侧流体中的过程称 体通过壁面传到另一侧流体中的过程 称 几个环节常互相串联, 为传热过程 。几个环节常互相串联,同 一环节中可能有几种方式起作用。 一环节中可能有几种方式起作用。 暖气片: 暖气片:热水
∂t =0 ∂n
CECT
传热学 Heat Transfer
3.温度梯度 3.温度梯度 ①梯度:指向变化最剧烈的方向(向量,正向朝着 梯度:指向变化最剧烈的方向(向量, 增加方向) 增加方向) 温度梯度( ②温度梯度(某点所在等温线与相邻等温线之间的温 差与其法线间距离之比取极限) 差与其法线间距离之比取极限)
传热学--复习
传热学是研究由温差引起的热能传递规律的科学。
单位时间内所传递的热量与物体中的温度差之间的关系三种类型的传热问题:强化传热;削弱传热;温度控制热量传递过程的推动力:温差第1章绪论热传导 热对流热辐射热流量、热流密度热导率(导热系数)、导热热阻表面传热系数、对流换热热阻传热过程f1f 21211t t Ah A Ah Φδλ−=++tk q t kA Δ=Δ=Φ或温度场(),,,t f x y z τ=等温面等温线温度梯度tt n∂=∂grad n温度梯度是矢量,指向温度增加的方向。
傅里叶定律t λ=−grad q tnλ∂=−∂n 各向同性物体在导热过程中,单位时间内通过给定截面的导热量,正比于垂直于该截面方向上的温度变化率和截面面积,而热量传递的方向则与温度升高的方向相反。
热导率及其特点导温系数导热微分方程+定解条件导热问题的数学描写:导热微分方程t t t t cx x y y z z ρλλλΦ⎡⎤⎛⎞∂∂∂∂∂∂∂⎛⎞⎛⎞=+++⎢⎥⎜⎟⎜⎟⎜⎟∂τ∂∂∂∂∂∂⎝⎠⎝⎠⎝⎠⎣⎦第2章稳态热传导导热微分方程t t t t cx x y y z z ρλλλΦ⎡⎤⎛⎞∂∂∂∂∂∂∂⎛⎞⎛⎞=+++⎢⎥⎜⎟⎜⎟⎜⎟∂τ∂∂∂∂∂∂⎝⎠⎝⎠⎝⎠⎣⎦稳态、常物性2222220t t t c x y z cλ∂∂∂Φρ∂∂∂ρ⎛⎞=+++⎜⎟⎝⎠ 稳态、无内热源、常物性2222220t t t c x y z λ∂∂∂ρ∂∂∂⎛⎞=++⎜⎟⎝⎠定解条件:几何、物理、时间、边界(a) 第一类边界条件给出边界上的温度分布及其随时间的变化规律:(b) 第二类边界条件给出边界上的热流密度分布及其随时间的变化规律(c) 第三类边界条件给出了与物体表面进行对流换热的流体的温度t f 及表面传热系数h 。
()w ,,,t f x y z τ=w wt q n ∂λ∂⎛⎞=−⎜⎟⎝⎠()w f w t h t t n ∂λ∂⎛⎞−=−⎜⎟⎝⎠第2章稳态热传导第2章稳态热传导平壁一维稳态导热w1w 4312123t t A A A δδδλλλ−Φ=++()w1w 11n nii t t R λΦ+=−=∑圆筒壁一维稳态导热()w1w 11n nii t t R λΦ+=−=∑()w1w 1111ln2n ni i iit t r lr πλ++=−=∑温度呈直线分布温度呈对数曲线分布肋片导热特点;肋片效率112t x t t t +−=δ∑=+−=n i i i n t t q 111/)(λδ)/ln()/ln(112121r r r r t t t t −+=]/)/[ln(/)(21111∑=++−=Φni i i i n d d t t l λπ∫−=Φ−21/)(21x x Adx t t λ)()]([0mH ch H x m ch −=θθ)(0mH mth A c θλ=Φ稳态导热λ=C λ≠Cλ=Cλ≠C :等截面肋其他形状截面肋:∑=−+−=ni ii in t t q 111/)(λδt=f(x)非线性函数稳态导热问题分类其他一维无内热源圆筒壁平壁肋片(λ=C)球壁(具体公式略)Φ= ηf Φλ→∞有内热源问题第2章稳态热传导第3章非稳态热传导非稳态导热的定义,分类、特点(正规状况阶段、非正规状况阶段物理意义:固体内部单位导热面积上的导热热阻与单位表面积上的对流换热热阻之比。
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。
(完整版)传热学试卷和答案
传热学(一)第一部分选择题1. 在稳态导热中 , 决定物体内温度分布的是 ( )A. 导温系数B. 导热系数C. 传热系数D. 密度2. 下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响 ?( )A. 雷诺数B. 雷利数C. 普朗特数D. 努谢尔特数3. 单位面积的导热热阻单位为 ( )A. B. C. D.4. 绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数 ( ) 自然对流。
A. 小于B. 等于C. 大于D. 无法比较5. 对流换热系数为 100 、温度为 20 ℃的空气流经 50 ℃的壁面,其对流换热的热流密度为()A. B. C. D.6. 流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热,如果流速等条件相同,则()A. 粗管和细管的相同B. 粗管内的大C. 细管内的大D. 无法比较7. 在相同的进出口温度条件下,逆流和顺流的平均温差的关系为()A. 逆流大于顺流B. 顺流大于逆流C. 两者相等D. 无法比较8. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的()A. 有效辐射B. 辐射力C. 反射辐射D. 黑度9. ()是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。
A. 灰体B. 磨光玻璃C. 涂料D. 黑体10. 削弱辐射换热的有效方法是加遮热板,而遮热板表面的黑度应()A. 大一点好B. 小一点好C. 大、小都一样D. 无法判断第二部分非选择题•填空题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)11. 如果温度场随时间变化,则为。
12. 一般来说,紊流时的对流换热强度要比层流时。
13. 导热微分方程式的主要作用是确定。
14. 当 d 50 时,要考虑入口段对整个管道平均对流换热系数的影响。
15. 一般来说,顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时。
16. 膜状凝结时对流换热系数珠状凝结。
17. 普朗克定律揭示了按波长和温度的分布规律。
18. 角系数仅与因素有关。
19. 已知某大平壁的厚度为 15mm ,材料导热系数为 0.15 ,壁面两侧的温度差为 150 ℃,则通过该平壁导热的热流密度为。
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一、名词解释1、导热系数:2、集总参数法:3、肋效率:4、膜状凝结:5、传热系数:6、热对流:7、珠状凝结:8、有效辐射: 二、简答题1、试用传热学术语说明导热问题常见的三类边界条件。
2、在寒冷的北方地区,建房用砖采用实心砖还是多孔的空心砖好?为什么?3、简述毕渥数的物理意义,0→Bi 及∞→Bi 各代表什么样的换热条件?4、P r 数的物理意义是什么?试比较P r <1、P r >1和P r =1时,速度边界层与温度边界层厚度的相对大小。
5、热扩散系数是表征什么的物理量?它与导热系数的区别是什么?6、空气横掠垂直管束时,沿流动方向管排数越多,换热越强,而蒸汽在水平管束外凝结时,沿液膜流动方向管排数越多,换热强度降低,为什么?7、分别写出N u 、R e 、B i 数学表达式,并说明其物理意义。
8、试从管内强制对流换热的实验关联式4.08.0Pr Re 023.0=Nu 出发,分析强化对流换热的有效措施。
三、计算1、有一厚为20mm 的大平壁,导热系数为1.3W/(m ·K)。
为使每平方米壁面的热损失不超过1500W ,在外表面上覆盖了一层导热系数为0.12W/(m ·K)的保温材料。
已知复合壁两侧温度分别为700℃及50℃,试确定此时保温层的厚度。
2、用热线风速仪测定气流速度的试验中,将直径为0.1mm 的电热丝与来流方向垂直放置,来流温度为25℃,电热丝温度为55℃,测得电加热功率为20W/m 。
假定除对流外其它热损失可忽略不计。
试确定此时的来流速度。
(15分) 已知空气的物性参数:温度25t =℃时,0.0263λ= W/(m ·K),615.5310v -=⨯m 2/s ,Pr 0.702= 温度40t =℃时,0.0276λ= W/(m ·K),616.9610v -=⨯m 2/s ,Pr 0.699= 温度55t =℃时,0.0287λ= W/(m ·K),618.4610v -=⨯m 2/s ,Pr 0.697= 已知关联式:13Re Pr n Nu C =,其中C 和n 的值从下表中查取:Re C n 0.4~4 0.989 0.330 4~40 0.911 0.385 40~4000 0.683 0.466 4000~400000.1930.61840000~400000 0.0266 0.8053、用裸露的热电偶测定圆管中气流的温度,热电偶的指示值1170t =℃,已知管壁温度90w t =℃,气流对热接点的对流传热表面传热系数为50h =W/(m 2·K),热接点表面的发射率0.6ε=。
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第一部分:绪论、导热理论基础一、基本概念1.热传导:物体中温度不同的各部分无相对位移或不同温度的物体直接接触时,依靠分子、原子及自由电子的热运动而进行的热量传递现象。
或:物体各部分相对静止或不同物体紧密接触时,由于温度不同而发生的热量传递现象。
2.传热过程:热量由固体壁面一侧的流体穿过壁面传到另一侧的流体中的过程。
两种温度不同的流体通过固体壁面交换热量的过程。
3.热对流:依靠流体的运动,将热量从一处传递到另一处的现象。
或:流体各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递现象。
4.对流换热:流体与直接接触的固体表面有相互运动时,由于二者的温度不同,所发生的换热过程。
或:流体与固体直接接触时的换热过程。
5.热辐射:依靠物体表面对外发射可见或不可见的射线(电磁波)来传递热量的过程。
或:因热的原因通过电磁波发出辐射能的过程。
6.辐射换热:温度不同的表面之间以热辐射的方式进行热量交换的现象。
7.传热热阻:是传热过程各传热环节的热阻之和,R KA = 1℃/W,K 为传热系数。
8.传热系数:冷热流体温差1℃时,通过单位固壁面积传递的热量值。
单位是W/m2℃。
它反映传热过程激烈的程度。
表示传热过程强弱程度的物理量。
9.热流量:单位时间所传递的热量称为热流量,以Φ 表示,其单位为W。
10.热流通量:单位时间,通过单位面积所传递的热量称为热流通量,以q表示,其单位为W/m2。
11.温度场:物体中各点温度值的总和。
12.等温面:同一时刻,温度场中所有温度相同的点连接所构成的面叫做等温面。
13.等温线:不同的等温面与同一平面相交,则在此平面上构成一簇曲线,称为等温线。
14.温度梯度:两等温面之间的温度差△t 与其法线方向的距离△n 的比值的极限,称为温度梯度。
记为grad t,它是一个向量,正向朝着温度增加的方向。
15.温度降度:温度梯度的负值“-gradt”叫做温度降度,它的数值与温度梯度相等而方向相反。
16.导温系数:物体内各部分温度趋于均匀一致的能力。
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一、热量传递的三种基本方式--导热、对流、热辐射: 1、概念:1)基本概念:ⅰ)、导热的概念: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的热量传递。
ⅱ)、对流的概念:指由于流体的宏观运动,从而流体各部分之间发生相对位移、冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程 ⅲ)、热辐射:物体因热的原因发出辐射能的现象2)、传热的机理:ⅰ)导热依靠微观粒子的热运动:分子、原子的相互碰撞、晶格的振动等ⅱ)对流依靠流动的宏观运动:流体的相互位移或掺混ⅲ)热辐射:发射电磁波 2、热量传递的三个基本公式 1)导热的傅里叶定律(一维):Φ-热流量(单位时间通过某一给定面积的热量),单位W q —单位时间内通过单位面积的热流量,单位W/m2 2) 对流换热的牛顿冷却定律: Ⅰ、对流换热:对流伴随有导热的现象 Ⅱ、牛顿冷却定律流体被加热时: 流体被冷却时: h —表面传热系数,与过程有关。
单位W/m2.K 3、热辐射(斯忒藩-玻尔兹曼定律): (σ-斯忒藩-玻尔兹曼常量(黑体辐射常数)σ=5.67×10-8 W/(m2.K4) 实际物体热辐射量: 二、传热过程:1、 传热过程的概念: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。
2、传热过程热流量的计算:3、传热系数(单位W/m2.K):三、热阻:串联环节的总热阻等于各分热阻之和,且稳态时, 各环节的热流量相等。
第二章 导热基本定律及稳态导热一、温度场、等温面、等温线、温度梯度的意义等温线的特点:物体中的任一条等温线要么形成一个封闭的曲线,要么终止在物体表面上,而不会与另一条等温线相交。
温度梯度:空间某点的温度的变化率。
二、导热的基本定律、意义 1)(1dxdt λAΦ--=dxdt A q λ-=Φ=t Ah t t Ah f w ∆=-=Φ)(t Ah t t Ah w f ∆=-=Φ)(4T A σ=Φ4T A σε=ΦtAk h h t t A f f ∆=++-=Φ212111λδ21111h h k ++=λδ2121222*********Ah A Ah t t Ah t t A t t Ah t t f f f w w w w f ++-=-=-=-=Φλδλδn nt gradt ∂∂=∂t1、导热基本定律(傅里叶定律):2、傅里叶定律的意义:揭示了连续温度场内每一点的温度梯度与热流量间的联系。
传热学复习资料(5套)
传热学复习资料大全一、填空题1、热量传递的三种基本方式_热传导_、_热对流_、_热辐射_。
2、已知平壁厚0.02m ,热阻为0.02㎡·K/W ,其导热系数为__1W/(m ·K)__。
3、__导热微分方程__及其单值性条件可以完整地描述一个具体的导热问题。
4、影响自然对流传热系数的主要因素有:_流动起因_、_流动速度_、_流动有无相变_、 _壁面的几何形状_、_大小和位置_、_流体的热物理性质_。
5、速度边界层是指_在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层_。
6、在蒸汽的凝结过程中,_珠状_凝结传热系数大于_膜状_凝结。
7、大容器沸腾曲线分为_自然对流_、_核态沸腾_、_过度沸腾_、_膜态沸腾_四个区段。
8、基尔霍夫定律表明,善于辐射的物体也善于_吸收_,在同温度下,黑体具有_最大_的辐射力,实际物体的吸收率永远_小于_1。
9、普朗克定律揭示了黑体光辐射力按_波长_变化的分布规律。
10、传热过程是指_热量从高温流体通过壁面传向低温流体的总过程_。
11、在一台顺流式的换热器中,已知热流体的进出口温度分别为180℃和100℃,冷流体的进出口温度分别为40℃和80℃,则平均对数温差为_61.7℃_。
12、已知一灰体表面的温度为127℃,黑度为0.5,则其辐射力为_725.76W/㎡or726W/㎡_。
13、为了达到降低温度的目的,肋片应该装在_冷流体_一侧。
14、灰体就是吸收率与_波长或“λ”复合_无关的物体。
15、冬季室内暖气壁面与附近空气之间的换热属于_复合_换热。
16、传热系数的物理意义是指_冷热流体_间温度差为1时的传热热流密度。
17、黑度是表明物体_辐射_能力强弱的一个物理量。
18、肋壁总效率为_肋壁实际散热量肋壁_与肋壁侧温度均为肋基温度时的理想散热量之比。
19、在一个传热过程中,当壁面两侧换热热阻相差较多时,增大换热热阻_较大_一侧的换热系数对于提高传热系数最有效。
20、圆管的临界绝缘直径d 的计算公式_h d c /2λ=_,它表示当保温材料外径为dc 时,该保温材料的散热量达到_最大值_。
传热学-总复习
T∞
λ 从热量传递的环节分析, ↑⇒ 内部有效导热热阻 ↓⇒ Q ↑
计算题类型
一维稳定导热的理论分析 ★ 无限大平壁/无限长圆筒壁 数学模型(方程/边界条件) 求解过程 变截面锥台 热阻分析法 例题2-1, 2-2,2-5,2-6,2-8,2-10
第三章 非稳态导热
1、非稳态导热的基本概念
集总热容系统的温度变化曲线
1.0
θ θ0
0.8 0.6 0.4 0.2 1 2 3 4
τ τr
一般地,经过4个时间常数,
θ0
τ θ = e τ r = e − 4 = 0.018
−
计算题类型
集总参数法
θ =e θ0
hA − τ ρcV
=e
h (V / A) λ τ − λ ρc (V / A) 2
4、临界热绝缘直径 ★
问题的提出 P42 热阻分析
dx 1 1 d2 1 1 Rl = + ln + ln + h1πd1 2πλ d1 2πλins d2 h2πdx
热阻极值的确定/极小值的判据
dRl 1 1 1 = − =0 2 dd x 2πλins d x h2πd x
临界绝热直径的工程应用意义
思考 ☺
常物性流体在热充分发展段:h = const 对于常物性流体的管内流动换热,定性分析在 恒热流和恒壁温两种壁面加热条件下,沿程壁面温 度和流体截面平均温度的趋势。
计算题类型
根据准则关联式 定性温度 定型尺寸 特征速度 根据相似理论 例题 5-2,5-3, 5-4,5-7
第六章 有相变的对流换热
= e − BiFo
注意:在集总参数法中,毕渥数中的特征尺寸 判断或验证Bi是否满足集总参数法判据 例题3-1, 3-2,3-3,3-6
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传热学复习资料第一章概论一、名词解释热流量是单位时间内传递的热量,热流密度是单位传热面上的热流量。
导热是指物体内部温度差或不同温度物体接触时,物质微粒的热运动传递热量的现象。
对流传热是流体通过固体壁的热传递过程,包括表面对流传热和导热。
辐射传热是物体向周围空间发出和接收热辐射能的过程。
总传热过程是指热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程。
对流传热系数、辐射传热系数和复合传热系数分别表示对流传热能力、辐射传热能力和复合传热能力的大小。
总传热系数表示总传热过程中热量传递能力的大小。
二、填空题1.热量传递的三种基本方式为热传导、热对流、热辐射。
2.热流量是指单位时间内传递的热量,单位为W;热流密度是指单位传热面上的热流量,单位为W/m2.3.总传热过程是指热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,总传热系数表示它的强烈程度。
4.总传热系数是指传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传热量,单位为W/(m2·K)。
5.导热系数的单位是W/(m·K),对流传热系数的单位是W/(m2·K),传热系数的单位是W/(m2·K)。
6.复合传热是指复合传热系数等于对流传热系数和辐射传热系数之和,单位为W/(m2·K)。
7.单位面积热阻rt的单位是K/W,总面积热阻Rt的单位是m2·K/W。
8.单位面积的导热热阻可以表示为m2·K/W或K/W。
9.单位面积的对流传热热阻可以表示为1/h。
10.总传热系数K与单位面积传热热阻rt的关系为rt=1/K。
11.总传热系数K与总面积A的传热热阻Rt的关系为Rt=1/KA。
12.稳态传热过程是指物体中各点温度不随时间而改变的热量传递过程。
13.非稳态传热过程是指物体中各点温度随时间而改变的热量传递过程。
14.某燃煤电站过热器中,烟气向管壁传热的辐射传热系数为30W/(m2·K),对流传热系数为270W/(m·K),其复合传热系数为100 W/(m2·K)。
重庆大学_837传热学一_《传热学》(第一版)王厚华 笔记_考研专业课..
第一章绪论§1 — 1 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。
由于自然界和生产技术中几乎均有温差存在,所以热量传递已成为自然界和生产技术中一种普遍现象。
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:( 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。
2)非稳态传热过程(非定常过程):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。
二、讲授传热学的重要性及必要性1 、传热学是热工系列课程教学的主要内容之一,是热能动力专业必修的专业基础课。
是否能够熟练掌握课程的内容,直接影响到后续专业课的学习效果。
2 、传热学在生产技术领域中的应用十分广泛。
如:热能动力学、环境技术、材料学、微电子技术、航空航天技术存在着大量的传热学问题,而且起关键性作用。
随着大规模集成电路集成温度的不断提高,电子器件的冷却问题越显突出。
例如: 20 世纪 70 ~ 90 年代,集成电路芯片的功率从 10w/c ㎡~ 100w/c ㎡,产生的热量增大,若热量不能及时的散发出去(冷却),会使芯片温度升高,而影响电子器件的寿命及工作可靠性。
因此,电子器件有效散热是获得新产品的关键。
例如:航天飞机在重返地球时以当地音速的 15 ~ 20 倍的极高速度进入大气层,由于飞行器与空气的相对运动,在表面产生剧烈的摩擦加热现象,使气流局部温度达 5000 ~ 15000k ,为保证飞行器安全飞行,有效的冷却和隔热方法的研究是其关键的问题。
3 、传热学的发展和生产技术的进步具有相互依赖和相互促进的作用。
传热学复习总结
传热学复习总结第一章 绪论内容: (1)热量传递的三种基本方式及三个基本公式;(2)传热过程的概念及传热过程的基本方程式;(3)热阻的概念及导热、对流换热、传热过程中热阻的计算式;(4)单位制。
要求: (1)掌握导热、对流、热辐射的物理概念及其传递过程的基本特点和相应的基本公式;(2)掌握传热过程的概念及传热过程的基本方程式, 掌握传热系数的物理意义及其计算方法;(3)掌握导热、对流换热过程的热阻计算公式、串联过程热阻叠加原则;(4)掌握常用基本物理量的单位及国际单位与工程单位的换算。
第二章 导热基本定律及稳态导热内容: (1)导热基本定律;(2)导热微分方程式;(3)通过平壁、圆筒壁的导热;(4)通过肋片的导热;(5)导热问题数值法求解原理。
要求: (1)掌握导热基本定律, 熟知它的意义和应用;(2)了解导热系数的物理意义以及影响导热系数的因素;(3)理解温度场、等温面、温度梯度的意义和特点;(4)掌握平壁、圆筒壁及等截面直肋常物性物体一维稳态导热问题的分析求解方法。
1、 基本概念导热系数、导温系数(热扩散系数)、温度场、稳态与非稳态换热、等温线、初始条件、三类边界条件及其数学表达式、热阻、接触热阻。
2、 理论傅里叶定律:3、 导热微分方程: = )+ + +4、 计算(1)、平壁: ==1211/)_(δλw w t t A……=11/)(++-n n w n w n t t A δλ (2)、园筒壁:=12121ln 1)(2d d t t L w w λπ-…… =n n n n w n w d d t t L 11ln 1)(2++-λπ(3)、园球壁(导热实验):δπλ)(2121t t d d -=Φ (4)、肋效率: =实际散热量/假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量( = )(5)、等截面直肋(肋端绝热)温度分布: = ch(m(x-H))/ch(mH),肋端:热量:肋效率:(6)、有内热源的导热温度分布: (第三类边界条件) w t x t +-Φ=)(222δλ(第三类边界条件) 热流密度:(7)、变截面一维稳态导热:(8)、导热问题差分方程建立:1)、差分替代微分2)、控制容积法:第三章 非稳态导热内容: (1)非稳态导热的基本概念;(2)一维非稳态导热问题的求解。
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。
传热学复习题及其答案经典总结
传热学复习题及其答案经典总结传热学复习题及其答案(Ⅰ部分)一、概念题1、试分析室内暖气片的散热过程,各个环节有哪些热量传递方式?以暖气片管内走热水为例。
答:有以下换热环节及传热方式:(1)由热水到暖气片管道内壁,热传递方式为强制对流换热;(2)由暖气片管道内壁到外壁,热传递方式为固体导热;(3)由暖气片管道外壁到室内空气,热传递方式有自然对流换热和辐射换热。
2、试分析冬季建筑室内空气与室外空气通过墙壁的换热过程,各个环节有哪些热量传递方式?答:有以下换热环节及传热方式:(1)室内空气到墙体内壁,热传递方式为自然对流换热和辐射换热;(2)墙的内壁到外壁,热传递方式为固体导热;(3)墙的外壁到室外空气,热传递方式有对流换热和辐射换热。
3、何谓非稳态导热的正规阶段?写出其主要特点。
答:物体在加热或冷却过程中,物体内各处温度随时间的变化率具有一定的规律,物体初始温度分布的影响逐渐消失,这个阶段称为非稳态导热的正规阶段。
4、分别写出Nu、Re、Pr、Bi数的表达式,并说明其物理意义。
答:(1)努塞尔(Nusselt)数,它表示表面上无量纲温度梯度的大小。
(2)雷诺(Reynolds)数,它表示惯性力和粘性力的相对大小。
(3)普朗特数,它表示动量扩散厚度和能量扩散厚度的相对大小。
(4)毕渥数,它表示导热体内部热阻与外部热阻的相对大小。
5、竖壁倾斜后其凝结换热表面传热系数是增加还是减小?为什么?。
答:竖壁倾斜后,使液膜顺壁面流动的力不再是重力而是重力的一部分,液膜流动变慢,从而热阻增加,表面传热系数减小。
另外,从表面传热系数公式知,公式中的亦要换成,从而h减小。
6、按照导热机理,水的气、液、固三种状态中那种状态的导热系数最大?答:根据导热机理可知,固体导热系数大于液体导热系数;液体导热系数大于气体导热系数。
所以水的气、液、固三种状态的导热系数依次增大。
7、热扩散系数是表征什么的物理量?它与导热系数的区别是什么?答:热扩散率,与导热系数一样都是物性参数,它是表征物体传递温度的能力大小,亦称为导温系数,热扩散率取决于导热系数和的综合影响;而导热系数是反映物体的导热能力大小的物性参数。
《热力学与传热学》综合复习资料.doc
《热力学与传热学》综合复习资料第一部分工程热力学一、判I断题(判断下列说法是否正确,并说明理由)1、闭口系与外界无物质交换,系统内质量保持恒定,那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统。
(错)2、某种理想气体经过一个不可逆循环后,其嫡的变化值大于零。
(错)3、功的数值仅仅取决于工质的初态和终态,与过程无关。
(错)4、理想气体吸热后,温度一定升高。
(错)5、工质的炳增就意味着工质经历一个吸热过程。
(错)6、在温限相同的情况下,卡诺循环的热效率最高。
(对)7、摩尔气体常数R的数值随气体的种类不同而不同。
(错)8、对于一种确定的理想气体,(Cp-Cv)一定为一定值。
(对)9、工质进行膨胀时必须对工质加热。
(错)10、已知湿蒸汽的压力和温度,就可以确定其状态。
(错)11、系统由某一状态变化到另一状态,在这两状态之间所有过程所作的膨胀功都相等。
(错)12、理想气体不论经历什么样的过程,其粉增均可用计算。
(错)13、没有能量耗散的准平衡过程为可逆过程。
(对)14、无论可逆与否,工质经历了一个循环后,其炳不变。
(对)15、热效率公式不仅适用于卡诺循环,也表示两恒温热源Ti、T2间可逆循环的热效率。
(对)16、循环净功越大,则循环的热效率也愈大。
(错)17、不可逆过程的炳变无法计算。
(错)18、经过一个不可逆循环后,工质炳的变化为零。
(对)19、绝热节流前后工质的嬉值相等。
(对)20、若容器中气体的绝对压力没有改变,则其压力表的读数就不会改变。
(错)21、气体膨胀时一定对外作功。
(错)22、比热容仅仅是温度的单值函数。
(错)23、在温度同为Ti的热源和同为R的冷源之间工作的一切不可逆循环,其热效率必小于可逆循环。
(对)24、工质进行膨胀时必须对工质加热。
(错)25、卡诺循环的热效率可以等于1。
(错)26、工质的嫡增加意味着工质经历一个吸热过程。
(错)27、由于Q和W都是过程量,故其差值(Q-W)也是过程量。
《热力学与传热学》课程综合复习资料全
《热力学与传热学》综合复习题一、判断说明下列说法是否正确,并说明理由。
1、某种理想气体经过一个不可逆循环后,其熵的变化值大于零。
2、功的数值仅仅取决于工质的初态和终态,与过程无关。
3、理想气体吸热后,温度一定升高。
4、牛顿冷却公式中的△t可以改为热力学温度之差△T。
5、工质进行膨胀时必须对工质加热。
6、在温度同为T1的热源和同为T2的冷源之间工作的一切不可逆循环,其热效率必小于可逆循环。
7、工质的熵增就意味着工质经历一个吸热过程。
8、已知湿蒸汽的压力和温度,就可以确定其状态。
9、同一温度场中两条等温线可以相交。
二、简答题1.有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却。
为使稀饭凉的更快一些,你认为他应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水?为什么?2.对于高温圆筒壁来说,加保温层一定能降低对外散热量,对吗?为什么?3.在寒冷的北方地区,建房用砖采用实心砖还是多孔的空心砖好?为什么?4.同一物体内不同温度的等温线能够相交,对吗?为什么?5、在某厂生产的测温元件说明书上,标明该元件的时间常数为1秒。
从传热学角度,你认为此值可信吗?为什么?三、计算题1.一循环,工质从高温热源吸热3.4×106 kJ,输出功率1.1×106 kJ 。
试计算该循环的热效率ηt。
若循环是在温度分别为577 ℃和30 ℃ 的恒温热源间完成的,试计算该循环的热效率ηt与同温限下卡诺循环的热效率ηc之比。
2.可视为理想气体的空气在活塞中从1 bar、20℃经历一可逆绝热过程后,压力升为6bar。
已知空气的比定压热容c p=1.0 kJ/<kg⋅K>,比定容热容c V=0.71 kJ/<kg⋅K>。
试计算该过程终了时空气的温度,每千克空气所作的膨胀功。
3.有一直径为5cm初始温度为400℃的钢球,将其突然放到温度为30℃的空气中。
设钢球表面与周围环境间的总换热系数为24 W/<m2⋅K>,试计算钢球冷却到180℃所需的时间。
1传热学复习资料
《传热学》资料第一章概论一、名词解释1.热流量:单位时间内所传递的热量2.热流密度:单位传热面上的热流量3.导热:当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时,在物体各部分之间不发生相对位移的情况下,物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量,这种现象被称为热传导,简称导热。
4.对流传热:流体流过固体壁时的热传递过程,就是热对流和导热联合用的热量传递过程,称为表面对流传热,简称对流传热。
5.辐射传热:物体不断向周围空间发出热辐射能,并被周围物体吸收。
同时,物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。
这样,物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递,称为表面辐射传热,简称辐射传热。
6.总传热过程:热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,称为总传热过程,简称传热过程。
7.对流传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量,单位为W/(m2·K)。
对流传热系数表示对流传热能力的大小。
8.辐射传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量,单位为W/(m2·K)。
辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。
9.复合传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量,单位为W/(m2·K)。
复合传热系数表示复合传热能力的大小。
10.总传热系数:总传热过程中热量传递能力的大小。
数值上表示传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传热量。
二、填空题1.热量传递的三种基本方式为、、。
(热传导、热对流、热辐射)2.热流量是指,单位是。
热流密度是指,单位是。
(单位时间内所传递的热量,W,单位传热面上的热流量,W/m2)3.总传热过程是指,它的强烈程度用来衡量。
(热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,总传热系数) 4.总传热系数是指,单位是。
(传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传热量,W/(m2·K))5.导热系数的单位是;对流传热系数的单位是;传热系数的单位是。
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12.非稳态导热:物体中各点温度随时间而改变的导热过程。
13.傅里叶定律:在各向同性均质的导热物体中,通过某导热面积的热流密度正比于该导热面法向温度变化率。
14.保温(隔热)材料:λ≤0.12 W/(m·K)(平均温度不高于350℃时)的材料。
传热学总复习
一、概念
1.热流量:单位时间内所传递的热量,单位?
2.热流密度:单位传热ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ上的热流量,单位?
3.时间常数:采用集总参数法分析时,物体中过余温度随时间变化的关系式中的 具有时间的量纲,称为时间常数。
时间常数的数值越小表示测温元件越能迅速地反映流体的温度变化。
4.毕渥数:
5.傅里叶数 ::
6.Nu, Re, Pr, Gr准数:
9.试用传热原理说明冬天可以用玻璃温室种植热带植物的原理?
答:可以从可见光、红外线的特性和玻璃的透射比来加以阐述。
玻璃在日光(短波辐射)下是一种透明体,透过率在90%以上,使绝大部分阳光可以透过玻璃将温室内物体和空气升温。
室内物体所发出的辐射是一种长波辐射——红外线,对于长波辐射玻璃的透过率接近于零,几乎是不透明(透热)的,因此,室内物体升温后所发出的热辐射被玻璃挡在室内不能穿过。玻璃的这种辐射特性,使室内温度不断升高。
13.北方深秋季节的清晨,树叶叶面上常常结霜,为什么?
答:霜会结在树叶的上表面。因为清晨,上表面朝向太空,下表面朝向地面。而太空的温度低于摄氏零度,而地球表面温度一般在零度以上。由于相对树叶下表面来说,其上表面需要向太空辐射更多的能量,所以树叶下表面温度较高,而上表面温度较低且可能低于零度,因而容易结霜。
解:有内热源空心圆柱体导热系数为常数的导热微分方程式为
r = r0, t=t0;
r = rw, t = tw
平板两侧一侧为第一类边界条件,另一侧为第二类边界条件为:
3.试说明集总参数法的物理概念?
答:当固体内部的导热热阻远小于其表面的换热热阻时,即当内外热阻之比趋于零时,影响换热的主要环节是在边界上的换热能力,内部由于热阻很小因而温度趋于均匀,以至于不需要关心温度在空间的分布,温度只是时间的函数。
4.什么叫时间常数 ?试分析测量恒定的流体温度时 对测量准确度的影响。
4.有均匀内热源稳态导热,λ为常数,两侧均为第一类边界条件。
数学描述:
对微分方程直接积分两次,得微分方程的通解
利用两个边界条件
,得到
,得到
将两个积分常数代入原通解,可得平壁内的温度分布如下
5.通过多层平壁的导热,两侧均为第一类边界条件。
在稳态、无内热源的情况下,通过各层的热流量相等。
热流量也等于总温差比上总热阻。
2)增加换热面积
3)增加流体流速,增加流体扰动
4)减小污垢热阻
5)采用导热系数大的材料
8.不凝性气体影响膜状凝结传热的原因?
答:(1)含有不凝性气体的蒸汽凝结时在液膜表面会逐渐积聚起不凝性气体层,将蒸汽隔开,蒸汽凝结必须穿过气层,使换热热阻大大增加;(2)随着蒸汽的凝结,液膜表面气体分压增大,使凝结蒸汽的分压降低,液膜表面蒸汽的饱和温度降低,减少了有效冷凝温差,削弱了凝结换热。
;
。
通过圆筒壁的热流量为
7.多层圆筒壁
由不同材料构成的多层圆筒壁,其导热热流量可按总温差和总热阻计算。
为通过单位长度圆筒壁的热流量。
8.单层圆筒壁,第三类边界条件,稳态导热。
9.多层圆筒壁,第三类边界条件,稳态导热。
10.试由导热微分方程出发,导出通过有内热源的空心柱体的稳态导热热量计算式及壁中的温度分布。 为常数。
14.什么叫黑体、灰体和白体?它们分别与黑色物体、灰色物体、白色物体有什么区别?在辐射传热中,引入黑体与灰体有什么意义?
答:黑体:是指能吸收投入到其面上的所有热辐射能的物体,是一种科学假想的物体,现实生活中是不存在的。但却可以人工制造出近似的人工黑体。
灰体:单色发射率与波长无关的物体称为灰体。其发射和吸收辐射与黑体在形式上完全一样,只是减小了一个相同的比例。
11.玻璃可以透过可见光,为什么在工业热辐射范围内可以作为灰体处理?
答:可以从灰体的特性和工业热辐射的特点论述。
所谓灰体是针对热辐射而言的,灰体是指吸收率与波长无关的物体。在红外区段,将大多数实际物体作为灰体处理所引起的误差并不大,一般工业热辐射的温度范围大多处于2000K以下,因此其主要热辐射的波长位于红外区域。许多材料的单色吸收率在可见光范围内和红外范围内有较大的差别,如玻璃在可见光范围内几乎是透明的,但在工业热辐射范围内则几乎是不透明的,并且其光谱吸收比与波长的关系不大,可以作为灰体处理。
12.为什么说大气中的C02含量增加会导致温室效应?
答:CO2气体具有相当强的辐射和吸收能力,属于温室气体。根据气体辐射具有选择性的特点,CO2气体的吸收光带有三段:2.65-2.8、4.15-4.45、13.0-17.0μm,主要分布于红外区域。太阳辐射是短波辐射,波长范围在0.38-0.76μm,因此,对于太阳辐射CO2气体是透明的,能量可以射入大气层。而地面向空间的辐射是长波辐射,主要分布于红外区域,这部分辐射在CO2气体的吸收光带区段,CO2气体会吸收能量,是不透明的。在正常情况下,地球表面对能量的吸收和释放处于平衡状态,但如果大气中的CO2含量增加,会使大气对地面辐射的吸收能力增强,导致大气温度上升,导致所谓的温室效应。参考教材page
五、模型
1.平板无内热源,λ为常数,稳态导热两侧均为第一类边界条件
数学描述:
对微分方程直接积分两次,得微分方程的通解
利用两个边界条件
,
,
将两个积分常数代入原通解,可得平壁内的温度分布如下
如右图所示,为线性分布。
2.无内热源,λ为常数,稳态导热,一侧为第一类边界条件,另一侧为第二类或第三类边界条件。
此时导热微分方程式不变,平壁内部的温度分布仍是线性的,只是t2未知。
15.肋效率:肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比。
16.定解条件(单值性条件):使微分方程获得适合某一特定问题解的附加条件,包括初始条件和边界条件。
17.速度边界层:在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层。如何量化?
18.温度边界层:在流体温度场中壁面附近温度发生急剧变化的薄层。如何量化?
19.吸收比:投射到物体表面的热辐射中被物体所吸收的比例。
通道的外表面采取保温措施来实现;
(2)增大(mH)值,使分母ch(mH)增大。具体可以用以下手段实现:a)增加H,延长温度计套管的长度;b)减小λ,采用导热系数小的材料做温度计套管,如采用不锈钢管,不要用铜管。因为不锈钢的导热系数比铜和碳钢小;c)降低δ,减小温度计套管的壁厚,采用薄壁管;d)提高h增强温度计套管与流体之间的热交换。)
参考教材page
6.用热电偶测定气流的非稳态温度场时,怎样才能改善热电偶的温度响应特性?
答:要改善热电偶的温度响应特性可采取以下措施:
1)尽量降低热电偶的时间常数;2)在形状上要降低热电偶的体积与面积之比;3)选择热容小的材料;4)强化热电偶表面的对流换热。
7.强化管内强迫对流传热的方法
答:1)增加平均温度差,如采取逆流换热
8.温度梯度:在等温面法线方向上最大温度变化率。
9.热导率(导热系数):物性参数,热流密度矢量与温度降度的比值,数值上等于1 K/m的温度梯度作用下产生的热流密度。热导率是材料固有的热物理性质,表示物质导热能力的大小。导热系数的变化规律?
10.导温系数(热扩散系数):材料传播温度变化能力大小的指标。
壁面上的温度t2可由边界条件确定
另一侧为第二类边界条件
另一侧为第三类边界条件
3.无内热源,变导热系数,稳态导热,两侧均为第一类边界条件。
数学描述:
利用边界条件最后得温度分布为抛物线形式:
当b>0,λ=λ0(1+bt),随着t增大,λ增大,即高温区的导热系数大于低温区。所以高温区的温度梯度dt/dx较小,而形成上凸的温度分布。当b<0,情况相反。如图所示。
如图所示当厚度相等时,斜率大,温差大,材料导热系数小。
,
6.通过单层圆筒壁的导热(无内热源,λ为常数,两侧均为第一类边界条件)
数学描述:
积分上面的微分方程两次得到其通解为:
利用两个边界条件
,
得到 ,
将两个积分常数代入通解,得圆筒壁内的温度分布如下:
,温度分布是一条对数曲线。
圆筒壁内温度分布曲线的形状?
15.说明用热电偶测量高温气体温度时,产生测量误差的原因有哪些?可以采取什么措施来减小测量误差?
答:用热电偶测量高温气体时,同时存在气流对热电偶换热和热电偶向四壁的辐射散热两种传热情况,热电偶的读数即测量值小于气流的实际温度产生误差。
所以,引起误差的因素:①烟气与热电偶间的复合换热量小;②热电偶与炉膛内壁间的辐射换热量大。
36.大空间自然对流实验关联式?
37.膜状冷凝的影响因素?
38.电磁波波谱对辐射传热的影响?
39.两个漫灰表面组成的封闭系统辐射传热计算?
40.应用隔热板隔热原理
二、填空
三、选择
四、简答
1.导热系数λ与热扩散系数a(又称为导温系数)之间有什么区别和联系。
答:导温系数与导热系数成正比关系(a=λ/ρc),但导温系数不但与材料的导热系数有关,还与材料的热容量(或储热能力)也有关;
26.角系数:从表面1发出的辐射能直接落到表面2上的百分数。角系数的特点?
27.斯蒂芬-波尔茨曼定律?
28.普朗克定律?
29.兰贝特定律?
30.基尔霍夫定律(基希霍夫定律)?
31.沸腾传热需要的条件?
32.大容器的饱和沸腾曲线区域?
33.对流传热的研究方法?
34.内部强制对流实验关联式?
35.外部强制对流实验关联式?