传 热 学-绪论
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18世纪30年代首先从英国开始的工业革命 促进了生产力的空前发展。生产力的发展为 自然科学的发展成长开辟了广阔的道路。传 热学这一门学科就是在这种大背景下发展成 长起来的。导热和对流两种基本热量传递方 式早为人们所认识，第三种热量传递方式则 是在1803年发现了红外线才确认的，它就 是热辐射方式。三种方式基本理论的确立则 经历了各自独特的历程。
传热学
河北工业大学 建筑环境与设备工程系
夏国强 Tel：60435787 QQ：6689770 E-mail： 6689770@qq.com
课代表 教材和参考书 答疑时间 考试 课程组成 课堂要求
课堂要求
严正声明： 以下图片不含任何贬义，纯属娱乐， 如有雷同，定非巧合！
傅里叶在进行实验研究的同时，十分重视数学工具 的运用，很有特色。他从理论解与实验的对比中不 断完善他的理论公式，取得的进展令人瞩目。 1807年他在向法国科学院呈交一篇关于热传导问 题的论文中宣布了任一函数都能够展成三角函数的 无穷级数。 1807年他提出了求解场微分方程的分 离变量法和可以将解表示成一系列任意函数的概念， 得到学术界的重视。1812年法国科学院以“热量 传递定律的数学理论及理论结果与精确实验的比较” 为题设项竞奖。经过努力，傅里叶于1822年发表 了他的著名论著“热的解析理论”，成功地完成了 创建导热理论的任务。他提出的导热定律正确概括 了导热实验的结果，现称为傅里叶定律，奠定了导 热理论的基础。他从傅里叶定律和能量守恒定律推 出的导热微分方程是导热问题正确的数学描写，成 为求解大多数工程导热问题的出发点。他所提出的 采用无穷级数表示理论解的方法开辟了数学求解的
导热简史
对导热做出突出贡献的 科学家主要有 傅立叶 （J.B.J.Fourier） 、 毕渥（J.B. Biot）、 兰贝特（ J.H. Lambert ）、 戴维（H. Davy）、 雷曼 （ G.F.B.Riemann）、 卡斯劳 （ H.S.Carslaw)、 耶格耳（ J.C.Jaeger） 等。
1.上课认真听讲
2.上课认真睡觉
3.
4.玩手机
5.欣赏文学巨著
6.不走寻常路
逃课的理由！
因此，针对以上问题提出以下几点要求！
1. 继续鼓励上课认真听讲！ 2.允许小憩但有两点要求! 3.鼓励新生力量加入，并且我们的原则是对 于旁听生免费！但要附加要求! 4.手机起码改成震动并最好关闭上网和电子 书功能！ 5除了相关书籍，其他不建议上课时间使用。 6.严厉打击逃课行为！
在微分方程的理论求解上，两个方面的进展 发挥了重要作用。其一是普朗特 （L．Prandtl）于1904年提出的边界层概 念。他认为，低粘性流体只有在横向速度梯 度很大的区域内才有必要考虑粘性的影响， 这个范围主要处在与流体接触的壁面附近， 而其外的主流则可以当作无粘性流体处理。 这是一个经过深思熟虑、切合实际的论断。 在边界层概念的指导下，微分方程得到了合 理的简化，有力地推动了理论求解的发展。 1921年波尔豪森(E．Pohlhausen)在流动 边界层概念的启发下又引进了热边界层的概 念。
传热学是研究热量传递 过程规律的一门学科。
为什么要学习传热学？
传热的过程在我们生活中无时无刻不存在， 特别是在不同的领域里面有着很大的广泛应 用。 在以下几个领域尤其应用广泛： 能源动力、化工制药、材料冶金、机械制造、 电气电信、建筑工程、核能利用、航空航天、 军事、生物农林环境气象食品（冷藏）交通 等
辐射简史
在对热辐射的研究中， 值得一提的是 普朗克 （M. Planck） 斯蒂芬（J.Stefan） 玻耳兹曼 （L.Boltzmann）、 基耳霍夫 （G. Kirchoff）、 霍特尔（H.C. Hottel） 等人。
在热辐射的早期研究中，认识黑体辐射的重 要意义并用人工黑体进行实验研究对于建立 热辐射的理论具有重要作用。1889年卢默 (O．Lummer)等人测得了黑体辐射光谱能 量分布的实验数据。19世纪末斯蒂芬(J， Stefan)根据实验确立了黑体辐射力正比于 它的绝对温度的四次方的规律，后来在理论 上被玻耳兹曼(L．Boltzmann)所证实。这 个规律被称为斯蒂芬—玻耳兹曼定律。
为什么温度相同的金属和木材人抹起来感觉起 来不一样？ 铁达尼号最后Jack和Rose分别以后为什么命运 截然不同？ 为什么冬天时候相同室外温度时候刮风和不刮 风人感觉不一样？ 温室效应是怎么产生的？ 为什么穿黑色衣服比穿同样材质的白色衣服更 容易吸热？
绪论
什么是传热学？
由于温度差的存在，热量自发的从高温物 体向低温物体，或从物体的高温的部分传 给物体的低温部分
能源动力
热电厂
锅炉
化工制药
材料冶金
电气电信
建筑工程
核能利用
切尔诺贝利附近的城镇成为“鬼 城”...
乌俄纪念切尔诺贝利事故20周年
航空航天
生物农林环境气象
传热学的其他学科基础： 高等数学—热传导及各种热方程的推导 流体力学—对流换热 物理学—热辐射 加强自己的高等数学水平：微分方程的求导， 各种微积分的应用
最后是希望大家在课 堂上能够真正的了解 掌握传热学的知识并 且顺利的通过考试！
传热学讲的是什么？
传热学发展简史
1930年他与施密特(E．Schmidt)及贝克曼 (W．Beckmann)合作，成功地求解了竖壁附近空 气的自然对流换热。数学家与传热学家合作，发挥 各自的长处，成为科学研究史上成功合作的范例。 其二是湍流汁算模型的发展。1925年的普朗特比 拟，1939年的卡门(Th．Von Karman)比拟以及 1947年马丁纳利(R．C．Martinelli)的引伸记录 着早期发展的轨迹。由于湍流问题在应用上的重要 性，湍流计算模型的研究随着对湍流机理认识的不 断深化而蓬勃发展，逐渐发展成为传热学研究中的 一个令人瞩目的热点。它也有力地推动着理论求解 向纵深发展。还应该提到，在对流换热理论的近代 发展中，麦克亚当(W．H．McAdams)、贝尔特 (L．M．K．Boelter)和埃克特 (E．R．G．Eckert)先后作出了重要贡献。
空调系统的设计过程
冷负荷计算 风量计算 冷源选择 空调机组选择
传热学在本学科中的地位
传统的3大基础课之一 现在的6门基础课之一 众多院校建筑环境与设备工程专业考研、考 博初试或复试科目 众多院校热能工程、低温技术等相关学科考 研必考科目 众多专业课的必备学科
怎么学好传热学？
努塞尔特(Ernst K.W. Nusselt 1882-1957), 德国著名物理学家。1907年获慕尼 黑高等工业学校博士学位。1913--1917年 期间在德曼斯登高等工业学校任教。1928 年任慕尼黑高等工业学校理论力学部主席, 直到1952年退休。
1915年，努塞尔特发表了他的论文：“传热 的基本定律”，论文对强制对流和自然对流 的基本微分方程及边界条件进行量纲分析， 获得了有关无量纲之间的准则关系，开辟了 在无量纲准则关系式的正确指导下，用实验 方法求解对流换热问题的一种基本方法，促 进了对流换热研究的发展。他的研究具有独 创性，他成为了发展对流换热理论的杰出先 驱。他的另一个著名贡献是对凝结换热理论 解的研究。在他的数学研究成果中，他的层 流入口段换热机理研究也是一个重要贡献。
比单纯流动更为复杂的对流换热问题的理论求解进 展不大。1881年洛仑兹(L．Lorentz)自然对流的 理论解，1885年格雷茨(L．Gratz)和1910年努 谢尔特(W．Nusse1t)管内换热的理论解及1916 年努谢尔特凝结换热理论解分别作出了贡献，只是 为数不多。具有突破意义的进展要推1909和1915 年努谢尔特两篇论文的贡献。他对强制对流和自然 对流的基本微分方程及边界条件进行量纲分析获得 了有关无量纲数之间的原则关系。开辟了在无量纲 数原则关系正确指导下，通过实验研究求解对流换 热问题的一种基本方法，有力地促进了对流换热研 究的发展。考虑到量纲分析法在1914年才由白金 汉(E．Buckingham)提出，相似理论则在1931年 才由基尔皮切夫等发表，努谢尔特的成果有其独创 性。努谢尔特于是成为发展对流换热理论的杰出先 驱。
在批判“热素说”确认热是一种运动的过程中，科 学史上的两个著名实验起着关键作用。其一是 1798年伦福特(B．T．Rumford)钻炮筒大量发热 的实验，其二是1799年戴维(H．Davy)两块冰块 摩擦生热化为水的实验。确认热来源于物体本身内 部的运动开辟了探求导热规律的途径。19世纪初， 兰贝特(J．H．Lmbert)、毕渥(J．E．Biot)和傅 里叶(J．B．J．Fourier)都从固体一维导热的实验 研究入手开展了研究。1804年毕渥根据实验提出 了一个公式，认为每单位时间通过每单位面积的导 热热量正比例于两侧表面温差，反比例于壁厚，比 例系数是材料的物理性质。这个公式提高了对导热 规律的认识，只是粗糙了一点。
在傅里叶之后，导热理论求解的领域不断扩 大，许多学者作出了贡献，其中，雷曼 (G．F．B．Riemann)、卡斯劳 (H．S．Carslaw)、耶格尔(J．C．Jaeger) 和亚科布(M．Jakob)等人的工作值得重视。
傅立叶（Fourier, Jean Baptiste Joseph, 1768-1830） 法国数学家及物理学家。 最早使用定积分符号，改进符号法则及根数 判别方法。 傅立叶级数（三角级数）创始人。
微生物恒温培养控制器
Hale Waihona Puke Baidu食品运输
所以传热学是 门很重要的学科！
传热学在本专业的应用！
建筑环境与设备工程是与热量利用密 不可分的一个专业，因此传热学作为 重要的一门专业基础课是大家必须需 要掌握的！ 冷热源的选择、各种新产品的开发、 保温测试、热工计算等等一系列的都 需要大家直接利用传热学的知识。
对流简史
在对流换热方面做出突出贡献 的科学家主要有 雷诺（O. Reynolds)、 努谢尔 （W.Nusselt）、 普朗特（L. Prandtl）、 冯卡门（ VonKarman）、 施密特 （ E.Schmidt）、 埃克特（E.R.G. Eckert）
流体流动的理论是对流换热理论的必要前提。 1823年纳维(M．Navier)提出的流动方程可适用 于不可压缩性流体。此方程1845年经斯托克斯 (G．G．Stokes)改进为纳维—斯托克斯方程，完 成了建立流体流动基本方程的任务。然而，由于方 程式的复杂性，只有很少数简单流动能进行求解， 发展遇到了困难。这种局面一直等到1880年雷诺 (O．Reynolds)提出了一个对流动有决定性影响的 无量纲物理量群之后才有改观。这个物理量群后被 称为雷诺数。在1880至1883年间雷诺进行了大量 实验研究，发现管内流动层流向湍流的转变发生在 雷诺数的数值为1800至2000之间，澄清了实验结 果之间的混乱，对指导实验研究作出了重大贡献。
法国数学家、物理学家。1768年3月21日 生于欧塞尔， 1830年5月16日卒于巴黎。 9岁父母双亡， 被当地教堂收养 。12岁由 一主教送入地方军事学校读书。17岁（ 1785）回乡教数学，1794到巴 黎，成为 高等师范学校的首批学员， 次年到巴黎综 合工科学校执教。1798年随拿破仑远征埃 及 时任军中文书和埃及研究院秘书，1801 年回国后任伊泽尔 省地方长官。1817年当 选为科学院院 士，1822年任该院终身秘书 ，后又任法兰西学院终身秘书和理工科大学 校务委 员会主席。
传热学
河北工业大学 建筑环境与设备工程系
夏国强 Tel：60435787 QQ：6689770 E-mail： 6689770@qq.com
课代表 教材和参考书 答疑时间 考试 课程组成 课堂要求
课堂要求
严正声明： 以下图片不含任何贬义，纯属娱乐， 如有雷同，定非巧合！
傅里叶在进行实验研究的同时，十分重视数学工具 的运用，很有特色。他从理论解与实验的对比中不 断完善他的理论公式，取得的进展令人瞩目。 1807年他在向法国科学院呈交一篇关于热传导问 题的论文中宣布了任一函数都能够展成三角函数的 无穷级数。 1807年他提出了求解场微分方程的分 离变量法和可以将解表示成一系列任意函数的概念， 得到学术界的重视。1812年法国科学院以“热量 传递定律的数学理论及理论结果与精确实验的比较” 为题设项竞奖。经过努力，傅里叶于1822年发表 了他的著名论著“热的解析理论”，成功地完成了 创建导热理论的任务。他提出的导热定律正确概括 了导热实验的结果，现称为傅里叶定律，奠定了导 热理论的基础。他从傅里叶定律和能量守恒定律推 出的导热微分方程是导热问题正确的数学描写，成 为求解大多数工程导热问题的出发点。他所提出的 采用无穷级数表示理论解的方法开辟了数学求解的
导热简史
对导热做出突出贡献的 科学家主要有 傅立叶 （J.B.J.Fourier） 、 毕渥（J.B. Biot）、 兰贝特（ J.H. Lambert ）、 戴维（H. Davy）、 雷曼 （ G.F.B.Riemann）、 卡斯劳 （ H.S.Carslaw)、 耶格耳（ J.C.Jaeger） 等。
1.上课认真听讲
2.上课认真睡觉
3.
4.玩手机
5.欣赏文学巨著
6.不走寻常路
逃课的理由！
因此，针对以上问题提出以下几点要求！
1. 继续鼓励上课认真听讲！ 2.允许小憩但有两点要求! 3.鼓励新生力量加入，并且我们的原则是对 于旁听生免费！但要附加要求! 4.手机起码改成震动并最好关闭上网和电子 书功能！ 5除了相关书籍，其他不建议上课时间使用。 6.严厉打击逃课行为！
在微分方程的理论求解上，两个方面的进展 发挥了重要作用。其一是普朗特 （L．Prandtl）于1904年提出的边界层概 念。他认为，低粘性流体只有在横向速度梯 度很大的区域内才有必要考虑粘性的影响， 这个范围主要处在与流体接触的壁面附近， 而其外的主流则可以当作无粘性流体处理。 这是一个经过深思熟虑、切合实际的论断。 在边界层概念的指导下，微分方程得到了合 理的简化，有力地推动了理论求解的发展。 1921年波尔豪森(E．Pohlhausen)在流动 边界层概念的启发下又引进了热边界层的概 念。
传热学是研究热量传递 过程规律的一门学科。
为什么要学习传热学？
传热的过程在我们生活中无时无刻不存在， 特别是在不同的领域里面有着很大的广泛应 用。 在以下几个领域尤其应用广泛： 能源动力、化工制药、材料冶金、机械制造、 电气电信、建筑工程、核能利用、航空航天、 军事、生物农林环境气象食品（冷藏）交通 等
辐射简史
在对热辐射的研究中， 值得一提的是 普朗克 （M. Planck） 斯蒂芬（J.Stefan） 玻耳兹曼 （L.Boltzmann）、 基耳霍夫 （G. Kirchoff）、 霍特尔（H.C. Hottel） 等人。
在热辐射的早期研究中，认识黑体辐射的重 要意义并用人工黑体进行实验研究对于建立 热辐射的理论具有重要作用。1889年卢默 (O．Lummer)等人测得了黑体辐射光谱能 量分布的实验数据。19世纪末斯蒂芬(J， Stefan)根据实验确立了黑体辐射力正比于 它的绝对温度的四次方的规律，后来在理论 上被玻耳兹曼(L．Boltzmann)所证实。这 个规律被称为斯蒂芬—玻耳兹曼定律。
为什么温度相同的金属和木材人抹起来感觉起 来不一样？ 铁达尼号最后Jack和Rose分别以后为什么命运 截然不同？ 为什么冬天时候相同室外温度时候刮风和不刮 风人感觉不一样？ 温室效应是怎么产生的？ 为什么穿黑色衣服比穿同样材质的白色衣服更 容易吸热？
绪论
什么是传热学？
由于温度差的存在，热量自发的从高温物 体向低温物体，或从物体的高温的部分传 给物体的低温部分
能源动力
热电厂
锅炉
化工制药
材料冶金
电气电信
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切尔诺贝利附近的城镇成为“鬼 城”...
乌俄纪念切尔诺贝利事故20周年
航空航天
生物农林环境气象
传热学的其他学科基础： 高等数学—热传导及各种热方程的推导 流体力学—对流换热 物理学—热辐射 加强自己的高等数学水平：微分方程的求导， 各种微积分的应用
最后是希望大家在课 堂上能够真正的了解 掌握传热学的知识并 且顺利的通过考试！
传热学讲的是什么？
传热学发展简史
1930年他与施密特(E．Schmidt)及贝克曼 (W．Beckmann)合作，成功地求解了竖壁附近空 气的自然对流换热。数学家与传热学家合作，发挥 各自的长处，成为科学研究史上成功合作的范例。 其二是湍流汁算模型的发展。1925年的普朗特比 拟，1939年的卡门(Th．Von Karman)比拟以及 1947年马丁纳利(R．C．Martinelli)的引伸记录 着早期发展的轨迹。由于湍流问题在应用上的重要 性，湍流计算模型的研究随着对湍流机理认识的不 断深化而蓬勃发展，逐渐发展成为传热学研究中的 一个令人瞩目的热点。它也有力地推动着理论求解 向纵深发展。还应该提到，在对流换热理论的近代 发展中，麦克亚当(W．H．McAdams)、贝尔特 (L．M．K．Boelter)和埃克特 (E．R．G．Eckert)先后作出了重要贡献。
空调系统的设计过程
冷负荷计算 风量计算 冷源选择 空调机组选择
传热学在本学科中的地位
传统的3大基础课之一 现在的6门基础课之一 众多院校建筑环境与设备工程专业考研、考 博初试或复试科目 众多院校热能工程、低温技术等相关学科考 研必考科目 众多专业课的必备学科
怎么学好传热学？
努塞尔特(Ernst K.W. Nusselt 1882-1957), 德国著名物理学家。1907年获慕尼 黑高等工业学校博士学位。1913--1917年 期间在德曼斯登高等工业学校任教。1928 年任慕尼黑高等工业学校理论力学部主席, 直到1952年退休。
1915年，努塞尔特发表了他的论文：“传热 的基本定律”，论文对强制对流和自然对流 的基本微分方程及边界条件进行量纲分析， 获得了有关无量纲之间的准则关系，开辟了 在无量纲准则关系式的正确指导下，用实验 方法求解对流换热问题的一种基本方法，促 进了对流换热研究的发展。他的研究具有独 创性，他成为了发展对流换热理论的杰出先 驱。他的另一个著名贡献是对凝结换热理论 解的研究。在他的数学研究成果中，他的层 流入口段换热机理研究也是一个重要贡献。
比单纯流动更为复杂的对流换热问题的理论求解进 展不大。1881年洛仑兹(L．Lorentz)自然对流的 理论解，1885年格雷茨(L．Gratz)和1910年努 谢尔特(W．Nusse1t)管内换热的理论解及1916 年努谢尔特凝结换热理论解分别作出了贡献，只是 为数不多。具有突破意义的进展要推1909和1915 年努谢尔特两篇论文的贡献。他对强制对流和自然 对流的基本微分方程及边界条件进行量纲分析获得 了有关无量纲数之间的原则关系。开辟了在无量纲 数原则关系正确指导下，通过实验研究求解对流换 热问题的一种基本方法，有力地促进了对流换热研 究的发展。考虑到量纲分析法在1914年才由白金 汉(E．Buckingham)提出，相似理论则在1931年 才由基尔皮切夫等发表，努谢尔特的成果有其独创 性。努谢尔特于是成为发展对流换热理论的杰出先 驱。
在批判“热素说”确认热是一种运动的过程中，科 学史上的两个著名实验起着关键作用。其一是 1798年伦福特(B．T．Rumford)钻炮筒大量发热 的实验，其二是1799年戴维(H．Davy)两块冰块 摩擦生热化为水的实验。确认热来源于物体本身内 部的运动开辟了探求导热规律的途径。19世纪初， 兰贝特(J．H．Lmbert)、毕渥(J．E．Biot)和傅 里叶(J．B．J．Fourier)都从固体一维导热的实验 研究入手开展了研究。1804年毕渥根据实验提出 了一个公式，认为每单位时间通过每单位面积的导 热热量正比例于两侧表面温差，反比例于壁厚，比 例系数是材料的物理性质。这个公式提高了对导热 规律的认识，只是粗糙了一点。
在傅里叶之后，导热理论求解的领域不断扩 大，许多学者作出了贡献，其中，雷曼 (G．F．B．Riemann)、卡斯劳 (H．S．Carslaw)、耶格尔(J．C．Jaeger) 和亚科布(M．Jakob)等人的工作值得重视。
傅立叶（Fourier, Jean Baptiste Joseph, 1768-1830） 法国数学家及物理学家。 最早使用定积分符号，改进符号法则及根数 判别方法。 傅立叶级数（三角级数）创始人。
微生物恒温培养控制器
Hale Waihona Puke Baidu食品运输
所以传热学是 门很重要的学科！
传热学在本专业的应用！
建筑环境与设备工程是与热量利用密 不可分的一个专业，因此传热学作为 重要的一门专业基础课是大家必须需 要掌握的！ 冷热源的选择、各种新产品的开发、 保温测试、热工计算等等一系列的都 需要大家直接利用传热学的知识。
对流简史
在对流换热方面做出突出贡献 的科学家主要有 雷诺（O. Reynolds)、 努谢尔 （W.Nusselt）、 普朗特（L. Prandtl）、 冯卡门（ VonKarman）、 施密特 （ E.Schmidt）、 埃克特（E.R.G. Eckert）
流体流动的理论是对流换热理论的必要前提。 1823年纳维(M．Navier)提出的流动方程可适用 于不可压缩性流体。此方程1845年经斯托克斯 (G．G．Stokes)改进为纳维—斯托克斯方程，完 成了建立流体流动基本方程的任务。然而，由于方 程式的复杂性，只有很少数简单流动能进行求解， 发展遇到了困难。这种局面一直等到1880年雷诺 (O．Reynolds)提出了一个对流动有决定性影响的 无量纲物理量群之后才有改观。这个物理量群后被 称为雷诺数。在1880至1883年间雷诺进行了大量 实验研究，发现管内流动层流向湍流的转变发生在 雷诺数的数值为1800至2000之间，澄清了实验结 果之间的混乱，对指导实验研究作出了重大贡献。
法国数学家、物理学家。1768年3月21日 生于欧塞尔， 1830年5月16日卒于巴黎。 9岁父母双亡， 被当地教堂收养 。12岁由 一主教送入地方军事学校读书。17岁（ 1785）回乡教数学，1794到巴 黎，成为 高等师范学校的首批学员， 次年到巴黎综 合工科学校执教。1798年随拿破仑远征埃 及 时任军中文书和埃及研究院秘书，1801 年回国后任伊泽尔 省地方长官。1817年当 选为科学院院 士，1822年任该院终身秘书 ，后又任法兰西学院终身秘书和理工科大学 校务委 员会主席。