传热学内容总结讲解

)
（2-38）
4、非稳态导热的计算
(1) 毕渥数定义：把导热热阻与换热热阻 相比可得到一个无因次的数。
Bi r h rh 1 h
(2)集总参数法
hA cV

hV
A
A2 cV 2

h(V /

A) a
(V / A)2

BiV
FoV
（3-6）

基本概念
1、热辐射及其特点、辐射力、单色辐射力、黑 体、灰体、黑度（发射率）、立体角、角系 数、表面辐射热阻、空间辐射热阻、有效辐 射、投入辐射、吸收比、反射比、穿透比、 定向辐射强度。

0
emx e2mH emx 1 e2mH
0
ch[m(x H )] ch(mH )
（1）肋端温度
H
0
ch(mH )
（2）通过肋根的热流量（肋的散热量）
（2-36）
x0


Ac

d
dx
x0
Acm0th(mH )

hP m

0th(mH
t

t1

t2 ln(r2
t1 r1)
ln(r
r1)
A dt 2 rl dt 2l(t1 t2 )
dr
dr ln(r2 / r1)
R t ln(d2 d1)
2l
tf
R
1
(t f 1 t f 2 ) 1 n ln(di1 di )
7.对于实际凝结换热器, 有那些方法可以提高膜状凝结 换热系数?
8.大容器内饱和沸腾曲线可以分成几个区域? 有那些特 性点? 各个区域在换热原理上有何特点?
9.什么是临界热流密度? 什么是烧毁点? 如果是定壁温 加热条件, 还会有烧毁现象出现吗? 10.为什么对于不同的表面粗糙度, 核态沸腾换热系数 有很大的不同? 11.哪些因素影响核态沸腾换热?
n
• 2、导热微分方程式
热流密度矢 量
导热微分方程式（λ为变量）
c
t


(
t )

(
t )

(
t
)



x x y y z z
导热微分方程式（λ为常数）

t
一般形式：

a(
2t x2

2t y 2

2t z 2
)


c
非稳态、无内热源：
3、一维导热计算
•
平壁：
d2t dx2 0
t

t1

t1
t2

x
q t1 t2 t


RA
t
q
q
1
tf1 tf2
n i
1
h1 i1 i h2
q

t1
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tn1
n i
i1 i
ti1

ti

q
i i
• 圆管：d (r dt ) 0 dr dr
个换热规律不同的区域；临界热流密度
10、影响沸腾换热的因素及强化措施
计算（关联式不要求记，给你要会用） (主要是实验关联式的选用中各种参数
的选取、准则数的计算)
• 1、管内、管外实验关联式的应用 • 2、膜状凝结换热的计算（换热量、凝结液流量）
思考题
1、由对流换热微分方程可知，该式中没有出现流速，有 人因此得出结论：表面传热系数h与流体速度场无关。 试判断这种说法的正确性?
R2l
R
(V A) 2 Rl 2
， 圆柱体
Bi hl

BiV

h(V /

A)
4 R3
3
4 R2

R 3
， 球体
数值计算的热平衡法
w

y
tm1,n tm,n x
e w n s 0
基本概念 1、对流换热的概念、特点、影响因素、分类 2、边界层的概念：流动边界层、热边界层
两种边界层厚度的对比（Pr） 3、各准则数及其物理意义、表达式：Re、Pr、
Nu、Bi、Fo、Gr 4、管内湍流换热分入口段和充分发展段：
整段管子的湍流实验关联式（ 6-15 ）的修正 包括：（1）温度修正；（2）入口段修正； （3）非圆形截面修正；（4）弯管修正
5、管外流动的特点、横掠管束的影响因素 6、自然对流的分类、影响因素 7、凝结换热产生的条件、分类及其特点 8、影响膜状凝结换热的因素及强化措施 9、沸腾换热的分类；大容器沸腾换热曲线四
基本概念
• 导热的定义、机理、特点 • 热流量和热流密度 • 导热系数和导温系数 • 肋效率、过余温度 • 定解条件:几何、物理、时间、边界 • 热阻和接触热阻 • 稳态导热和非稳态导热 • 非稳态导热的特点、毕渥数和傅立叶数、集总参
数法 • 控制体积、节点、步长
定量分析和计算
• 1、傅立叶定律
q gradt t n
2、试比较准则数Nu和Bi的异同。 3、其他条件相同时，同一根管子横向冲刷与纵向冲刷相
比，哪个的表面传热系数大，为什么? 4、为什么蒸气中含有不凝结气体会影响凝结换热的强度? 5、空气横掠管束时，沿流动方向管排数越多，换热越强，
而蒸气在水平管束外凝结时，沿液膜流动方向管束排数 越多，换热强度降低。试对上述现象做出解释。 6、在电厂动力冷凝器中，主要冷凝介质是水蒸气，而在 制冷剂(氟里昂)的冷凝器中，冷凝介质是氟里昂蒸气。 在工程实际中，常常要强化制冷设备中的凝结换热，而 对电厂动力设备一般无需强化。试从传热角度加以解释。

0
t


a
(
2t x2

2t y 2

2t z 2
)
稳态、有内热源：

t 0

2t x2

2t y2

2t z 2




0
稳态、无内热源：

0
t 0

2t x2

2t y 2

2t z 2

0
（2-7） （2-8） （2-9） （2-10） （2-11）
1
d1lh1 2l i1 i
dn1lh2

t1n
n
Ri
1

2 l(t1 tn1)
n ln(di1 di )
i1
i
ti1 ti 2 li ln(ri1 ri )
更一般求每米管长的传热量
q
＝
l
l

2（t1
ln(r2
t2） r1)
• 肋片的计算
0
e BiV FoV
exp(BiV FoV )
（3-7）
采用集总参数法的判断条件
BiV

h(V

A)

0.1M
（3-10）
1 ，大平板
0.1
其中 M
1 2
，长圆柱
BiV

h(V

A)

0.05
1
3 ，球体
A
0.033 ， 平板
BiV 与 Bi 的关系 ：
A