工程传热学总复习
工程传热学复习考试小抄
Fo数：λτ/ρc(VA)2傅立叶数越大，热扰动就能越深入传播到物体内部，物体各点的温度就越接近周围介质的温度。
时间常数：τ=ρcV/hA
时间常数反映了系统对环境温度变化响应的快慢。时间常数越小，物体的温度变化就越快，物体就越迅速地接近周围流体的温度，对环境温度变化响应越快。（热电偶τc越小越好。）
5.流体在两平行板间做层流充分发展的对流换热，在流动的充分发展阶段某界面
答：流体被冷却，下侧壁面要大。
7.结合比例的吸收特性，解释玻璃房的温室效应现象？
答：玻璃暖房利用玻璃对于短波热辐射吸收较少，而对于长波热辐射吸收较多的性质，是大部分太阳能穿过玻璃进入室内，阻止室内物体发射的辐射透过玻璃达到室外。
③贝克莱数：Pe=ρcuL/λ反映了给定流场的热对流能力与其热传导能力的对比关系。
④普朗特数：Pr=μc/λ=v/α反映了流体的动量扩散能力与其能量扩散能力的对比关系。
⑤努塞尔数：Nu=hL/λ反映了给定流场的换热能力与其导热能力的对比关系。是无量纲的换热系数。
⑥格拉晓夫数：Gr=gβθL3/υ2反映了流体温差引起的浮升力导致的自然对流流场中的流体惯性力与其黏性力之间的对比关系。
1.简单说明日常生活中用的保温瓶用了那里种措施来获得保温的效果?
答：两层镀银玻璃，中间ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ成真空，木头瓶塞。
2.一厚度为δ的无限大平板稳态导热，已知χ=0,t= ···
答：λ=λo(1+bt)
b＞0时，λ越大，温度变化越来越快，曲线越来越陡；
b＜0时，λ越小，温度变化越来越慢，曲线越来越平缓；
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。
工程热力学与传热学复习资料
第一章基本概念及定义一、热力学系统1、热力系统热力学系统：人为划定的一定范围内的研究对象称为热力学系统，简称热力系或系统。
外界：系统以外的所有物质边界：系统与外界间的分界面2、热力系统的分类根据系统与外界的物质交换情况分类：1.开口系统：存在质量交换2.闭口系统：不存在质量交换根据系统与外界的能量交换情况分类：1.绝热系统：系统与外界无热量交换2.孤立系统：既无能量交换又无物质交换系统3.简单热力系统：只交换热量及一种形式的功4.复杂热力系统：交换热量及两种形式以上的功简单可压缩系统：在简单热力系统中，工质若是可压缩流体，并且系统与外界交换的功的形式是容积变化功(膨胀功或压缩功)，则此热力系统称为简单可压缩系统。
（仅需两个状态参数就能确定系统的状态）3、工质与热源工质：实现热能和机械能之间转换的媒介物质。
热源：在能量交换中与工质有热量交换的物系。
分为高温热源和低温热源。
二、热力学系统的状态及基本状态参数1、定义平衡状态：指系统在不受外界影响的情况下，其本身宏观性质不随时间发生变化的状态。
平衡的本质：不存在不平衡势系统热力平衡状态的条件：热平衡（无温差）、力平衡（无压差）2、状态参数特点：1、状态确定，则状态参数也确定，反之亦然；2、状态参数具有积分特征：状态参数的变化量与路径无关，只与初终态有关；3、状态参数具有全微分特性： 3、基本状态参数1、比体积v ：单位质量物质所拥有的容积。
2、压力（绝对压力）：力学定义——3、温度T ：俗称物体冷热程度的标志三、平衡状态和状态参数坐标图状态参数坐标图的说明：1）系统任何平衡态可表示在坐标图上。
2）图中的每一点都代表系统中的一个平衡状态。
3）不平衡态无法在图中表示。
dy yzdx x z dz x y )()(∂∂+∂∂=AF p =四、状态方程式1、理想气体模型气体分子是具有弹性但不占据体积的质点；除相互碰撞外无其它作用力。
2、摩尔气体常数R与气体常数RgR单位：J/(mol·K) Rg单位：J/(kg·K)五、热力过程和准静态过程1、热力过程处于平衡状态的工质，在受到外界作用时，从一个状态经过一系列的中间状态变化到另一个平衡状态所经历的全部状态的总和称为热力过程。
工程热力学与传热学与复习总结
一、基本要求严格遵守考试纪律，绝不做任何有作弊嫌疑的动作。
二、考试需要携带的物品相关身份证件、笔、计算器三、复习要点（一）基本概念（红色粗体部分是热力学与传热学最基本的概念，要求掌握其定义、物理意义、表达式、单位）第一章基本概念工质：热能与机械能之间转换的媒介物质。
热源：热容量很大、并且在吸收或放出有限热量时自身温度及其他的热力学参数无明显变化的物体。
热力系统:人为选取的研究对象（空间或工质）。
外界（环境）：系统以外的所有物质。
闭口系统：与外界无物质交换的系统。
开口系统：与外界有物质交换的系统。
绝热系统：与外界无热量交换的系统。
孤立系统：与外界既无热量交换又无物质交换的系统。
平衡状态：在不受外界影响（重力场作用除外）的条件下，工质或系统的状态参数不随时间而变化的状态。
热力状态：工质在某一瞬间所呈现的宏观物理状况。
状态参数：压力、温度、比体积、热力学能、焓、熵等。
基本状态参数：压力、温度、比体积压力（Pa ，mmH 2O ，mmHg ，atm, at 换算）：1 bar = 105 Pa 1 MPa = 106 Pa1 atm = 760 mmHg = 1.013105 Pa 1 mmHg =133.3 Pa 1 at=735.6 mmHg = 9.80665104 Pa1 psi=0.006895MPa温度：处于同一热平衡状态的各个热力系，必定有某一宏观特征彼此相同，用于描述此宏观特征的物理量。
（标志冷热程度的物理量） 比体积：单位质量的工质所占有的体积。
密度：单位体积工质的质量。
ρν=1。
状态公理：对组元一定的闭口系，独立状态参数个数 N =n +1 状态方程式：Ϝ(p ，ν，T)=0。
独立参数数目N =不平衡势差数=能量转换方式的数目=各种功的方式+热量= n +1准平衡过程：系统所经历的每一个状态都无限接近平衡态的过程。
可逆过程：系统经历某一过程后，如果再沿着原路径逆行而回到初始状态，外界也随之恢复到原来的状态，而不留下任何变化。
传热学总复习
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。
工程传热学—复习资料
3.14 0.5835.67108 0.9[(48 273)4 (23 273)4 ]
274.7(W / m)
讨论： 计算结果表明，对于表面温度为几至几十摄氏度的 一类表面的散热问题，自然对流散热量与辐射具有相同的数 量级，必须同时予以考虑。
传热过程与传热系数
2t y 2
2t z 2
)
(c) 常物性、稳态、有内热源
2t x 2
2t y 2
2t z 2
0
泊桑（Poisson）方程
(d) 常物性、稳态、无内热源
2t 2t 2t
x2 y2 z2 0 拉普拉斯（Laplace）方程
圆柱坐标系
(e) 圆柱坐标系和球坐标系的方程
x r cos; y r sin ; z z
热扩散率 a 反映了导热过程中材料的导热能力
（ ）与沿途物质储热能力（ c ）之间的关系
➢a值大，即 值大或 c 值小，说明物体的某 一部分一旦获得热量，该热量能在整个物体中 很快扩散
➢热扩散率表征物体被加热或冷却时，物体内各 部分温度趋于均匀一致的能力，所以a反应导热 过程动态特性，研究不稳态导热的重要物理量
解：
由给定条件可知，这是一个稳态传热过程。通过墙 壁的热流密度，即单位面积墙壁的散热损失为
q tf1 tf2
1 1 h1 h2
[25 (10)] K
100W / m2
5W
1 (m2
K
)
0.15m 1.5W (m
K
)
20
W
1 (m2 K)
根据牛顿冷却公式，对于内、外墙面与空气之间的 对流换热，
q h1 tf1 tw1
《传热学》复习提纲
复习提纲一、 基本内容1、 导热2、 对流3、 辐射4、 换热器分类二、 导热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：t n q ntgrad λλ-=∂∂-=导热微分方程：τρ∂∂t c =λ(x∂∂x t ∂∂)+)(y t y ∂∂∂∂λ+)(zt z ∂∂∂∂λ+Φ 3、 计算（1）、平壁：Φ＝nn w w n t t A λδλδ++-+...)(1111＝1211/)_(δλw w t t A……=n w w n n n t t A δλ/)(1+-(2)、圆筒壁：n n n n w w d d t t L 112111ln 1ln 1)(2+++⋅⋅⋅⋅+-=Φπ=12121ln 1)(2d d t t L w w λπ-…… =nn n n w n w d t t L 11ln 1)(2++-π(3)、圆球壁（导热实验）：δπλ)(2121t t d d -=Φ(4)、肋效率： f η＝实际散热量/假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量（λ＝∞） (5)、等截面直肋（肋端绝热）温度分布： θ＝0θch(m(x-H))/ch(mH), cA hpm λ=肋端： )(/0mH ch h θθ= 热量：)(0mH th m hpθ=Φ肋效率：mHmH th f )(=η （6）、有内热源的导热温度分布：f t hx t +Φ+-Φ=δδλ)(222（第三类边界条件）w t x t +-Φ=)(222δλ（第一类边界条件）热流密度：x xt q Φ=-= d d λ （7）、变截面一维稳态导热：⎰-=Φ-21)(/)(21x x x A dxt t λ 其中：120(1)2t t bλλ+=+ （8）、导热问题差分方程建立：1）、差分替代微分 2）、控制容积法三、 非稳态导热1、 基本概念毕渥准则数（Bi 、v Bi ）、傅立叶数（Fo 、v Fo ）、时间常数、集总参数法及其使用条件、分离变量法和诺谟图。
传热学总复习提纲
第七章 凝结与沸腾换热
理解膜状凝结和珠状凝结的概念，了解各自形 成的原因，两者一般哪个的对流换热系数大？
大空间沸腾常可分为过冷沸腾和饱和沸腾。其 中饱和沸腾有哪三种基本沸腾状态？
理解饱和沸腾过程与沸腾温差间的关系。
何为“烧毁点”现象。
第八章 热辐射的基本定律
热辐射与导热、对流换热相比较有何特点？ 热辐射与其它电磁辐射有何区别？ 理解黑体、白体、透明体、灰体的概念。 掌握辐射强度、单色辐射强度、辐射力、单色辐 射力、定向辐射力的定义和概念，并能准确指出 它们间的区别和联系。 熟记斯蒂芬-玻尔兹曼定律的表达式，注意其适用 范围。 理解兰贝特定律、基尔霍夫定律。 理解发射率、单色发射率、吸收率、单色吸收率 的定义过程。能指出它们间的区别和联系。
第六章 单相流体对流换热及准则关联式
管内受迫流动换热其流动和换热各可分成哪两段，每段有 何特点。 热进口段与流动进口段长度是否一定相等？如不相等，其 下列情况下两者关系如何？为什么？①Pr=1②Pr>1③Pr<1。 理解物性场（主要是粘度）不均匀对对流换热的影响。 定性了解各状态参数、物性参数和几何参数对h的影响。 能用适当的准则方程式计算对流换热系数。 顺排管与叉排管在其它条件相同时哪个对流换热系数大？ 为什么？ 注意各准则方程式的适用范围、定性温度、定型尺寸。 为什么各实验准则方程式均有一定的适用范围。
第十章 传热和换热器
能进行复合换热的传热计算。 掌握增强或削弱传热的基本途径。 掌握肋壁总效率的定义式和物理意义。能指出其与肋片效 率的区别和联系。 工程中采用肋片增强传热时，一般将肋片加在哪一侧？为 什么？ 有时工程中也有将肋片加在h大的一侧，其目的何在？ 熟记并理解对数平均温压的表达式。 为什么其它条件相同时，逆流平均温差比顺流大？ 换热器的热工计算一般有哪两种类型，哪两种方法？ 掌握效能及传热单元数的定义和物理意义。 LMTD法与-NTU法各适合哪种热工计算？为什么？
《工程热力学及传热学》复习资料(安全本)
下述说法是否有错误：⑴ 循环净功W net 愈大则循环热效率愈高；⑵ 不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率；⑶ 可逆循环的热效率都相等，12t 1T T -=η。
答：⑴说法不对。
循环热效率的基本定义为：1net t Q W =η，循环的热效率除与循环净功有关外，尚与循环吸热量Q 1的大小有关；⑵说法不对。
根据卡诺定理，只是在“工作于同样温度的高温热源和同样温度的低温热源间”的条件下才能肯定不可逆循环的热效率一定小于可逆循环，离开了这一条件结论就不正确；⑶说法也不正确。
根据卡诺定理也应当是在“工作于同样温度的高温热源和同样温度的低温热源间”的条件下才能肯定所有可逆循环的热效率都相等，12t 1T T -=η，而且与工质的性质与关，与循环的种类无关。
如果式中的温度分别采用各自的放热平均温度和吸热平均温度则公式就是正确的，即12t 1T T -=η，不过这种情况下也不能说是“所有可逆循环的热效率都相等”，只能说所有可逆循环的热效率表达方式相同。
试证明热力学第二定律各种说法的等效性：若克劳修斯说法不成立，则开尔文说法也不成立。
证：热力学第二定律的克劳修斯表述是：热不可能自发地、不付代价地从高温物体传至低温物体。
开尔文表述则为：不可能从单一热源取热使之全部变为功而不产生其它影响。
按照开尔文说法，遵循热力学第二定律的热力发动机其原则性工作系统应有如图4A 所示的情况。
假设克劳修斯说法可以违背，热量Q 2可以自发地不付代价地从地温物体传至高温物体，则应有如图4B 所示的情况。
在这种情况下，对于所示的热机系统当热机完成一个循环时，实际上低温热源既不得到什么，也不失去什么，就如同不存在一样，而高温热源实际上只是放出了热量(Q 1-Q 2)，同时，热力发动机则将该热量全部转变为功而不产生其它影响，即热力学第二定律的开尔文说法不成立。
试判断下列各种说法是否正确：(1)定容过程即无膨胀(或压缩)功的过程；(2)绝热过程即定熵过程；(3)多变过程即任意过程。
《传热学》总复习提纲[1]
![《传热学》总复习提纲[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/c4facac50875f46527d3240c844769eae009a3c8.png)
《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。
传热学复习提纲.doc
考试题型一、选择题：共10小题，每小题2分，共20分二、简答题：共5小题，每小题5分，共25分三、分析计算题：共5小题，分值不等，共55分绪论1、热量传递的三种基本方式的概念、特点及基本定律1）导热概念：特点：计算：导热系数入：热阻：串联热阻叠加原则：2）对流对流换热概念：特点：计算：对流换热表面传热系数对流换热热阻3）辐射和热辐射概念：特点：计算：辐射换热：两个无限大的平行平壁间辐射换热2、传热过程、传热系数及热阻的概念第一章导热理论基础1、基本概念温度场：等温面：等温线：温度梯度：热流密度矢量：2、傅立叶定律及其应用与计算3、导热系数及其影响因素4、导热微分方程5、导热过程单值性条件1）初始条件2）三类边界条件第二章稳态导热工程中常见的三种典型（平壁、圆筒壁、肋壁）几何形状物体的热流量及物体内温度分布的计算方法。
1、通过平壁的导热2、通过圆筒壁的导热3、通过肋片的导热第三章非稳态导热1、非稳态导热的基本概念及特点；瞬态非稳态的两个不同阶段2、厚度2Q的无限大平板非稳态导热的分析解傅立叶数：毕渥数：3、集总参数法的基本原理及计算；计算公式：时间常数：集总参数法的应用条件：秩=丝撰＜0.成4、其它形状物体的瞬态导热无限长圆柱，球体无限长方柱体的非稳态导热有限长圆柱体，矩六柱体第四章导热问题的数值解法1、掌握导热问题数值解法的基本思路2、利用热平衡法和泰勒级数展开法建立节点的离散方程。
3、边界节点离散方程的建立4、非稳态导热问题的数值计算求解（作业习题与课堂例题）第五章对流换热1.对流换热概念2.影响对流换热的因素3.理解对流换热问题的数学描写对流换热微分方程式连续性方程纳维-斯托克斯方程（N-S）方程：能量微分方程4.边界层的概念及边界层微分方程组速度边界层：热边界层：数量级分析与边界层微分方程的解离平板前缘x处边界层厚度：范宁局部摩擦系数：努塞尔(Nusselt)数表达式：雷诺(Reynolds)数表达式：普朗特数表达式：外掠等温平板的无内热源的层流对流换热问题的分析解(特征数方程)：流动边界层与热边界层之比：4.边界层换热积分方程基本思想：5.对流换热过程中的无量纲准则Nu数、Re数、Pr数、Gr数的物理量组成，各自表示的物理意义。
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。
《工程热力学与传热学》——期末复习题 答案
中国石油大学（北京）远程教育学院《工程热力学与传热学》——复习题答案热力学部分一. 判断对错1. 闭口系统具有恒定的质量，但具有恒定质量的系统不一定是闭口系统；（√）2. 孤立系统一定是闭口系统，反之则不然；（√）3. 孤立系统就是绝热闭口系统；（×）4. 孤立系统的热力状态不能发生变化；（×）5. 平衡状态的系统不一定是均匀的，均匀系统则一定处于平衡状态；（√）6. 摄氏温度的零度相当于热力学温度的273.15 K；（√）7. 只有绝对压力才能表示工质所处的状态，才是状态参数；（√）8. 不可逆过程就是工质不能回复原来状态的过程；（×）9. 系统中工质经历一个可逆定温过程，由于没有温度变化，故该系统中工质不能与外界交换热量；（×）10. 气体吸热后热力学能一定升高；（×）11. 气体被压缩时一定消耗外功；（√）12. 气体膨胀时一定对外作功；（×）13. 只有加热，才能使气体的温度升高；（×）14. 封闭热力系内发生可逆定容过程，系统一定不对外作容积变化功；（√）15. 工质所作的膨胀功与技术功，在某种条件下，二者的数值会相等；（√）16. 由理想气体组成的封闭系统吸热后其温度必然增加；（×）17. 流动功的改变量仅取决于系统进出口状态，而与工质经历的过程无关；（√）18. 在闭口热力系中，焓h是由热力学能u和推动功p v两部分组成；（×）（×）19. 功不是状态参数，热力学能与流动功之和也不是状态参数；20. 对于确定的理想气体，其定压比热容与定容比热容之比cp/cV的大小与气体的温度无关；（×）21. 理想气体绝热自由膨胀过程是等热力学能的过程；（×）22. 有人说：“自发过程是不可逆过程，非自发过程就是可逆过程”，这种说法对吗？1。
工程热力学与传热学——期末复习题
中国石油大学（北京）远程教育学院期末复习题《工程热力学与传热学》一. 选择题1. 孤立系统的热力状态不能发生变化；（×）2. 孤立系统就是绝热闭口系统；（×）3. 气体吸热后热力学能一定升高；（×）4. 只有加热，才能使气体的温度升高；（×）5. 气体被压缩时一定消耗外功；（√ ）6. 封闭热力系内发生可逆定容过程，系统一定不对外作容积变化功；（√ ）7. 流动功的改变量仅取决于系统进出口状态，而与工质经历的过程无关；（√ ）8. 在闭口热力系中，焓h是由热力学能u和推动功pv两部分组成。
（×）9. 理想气体绝热自由膨胀过程是等热力学能的过程。
（×）10. 对于确定的理想气体，其定压比热容与定容比热容之比cp/cv的大小与气体的温度无关。
（×）11. 一切可逆热机的热效率均相同；（×）12. 不可逆热机的热效率一定小于可逆热机的热效率；（×）13. 如果从同一状态到同一终态有两条途径：一为可逆过程，一为不可逆过程，则不可逆过程的熵变等于可逆过程的熵变；（√ ）14. 如果从同一状态到同一终态有两条途径：一为可逆过程，一为不可逆过程，则不可逆过程的熵变大于可逆过程的熵变；（×）15. 不可逆过程的熵变无法计算；（×）16. 工质被加热熵一定增大，工质放热熵一定减小；（×）17. 封闭热力系统发生放热过程，系统的熵必然减少。
（×）18. 由理想气体组成的封闭系统吸热后其温度必然增加；（×）19. 知道了温度和压力，就可确定水蒸气的状态；（×）20. 水蒸气的定温膨胀过程满足Q=W；（×）21. 对未饱和湿空气，露点温度即是水蒸气分压力所对应的水的饱和温度。
（√）二. 问答题1. 说明什么是准平衡过程？什么是可逆过程？指出准平衡过程和可逆过程的关系。
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。
昆明理工大学工程传热学复习资料
工程传热学问答题1、热水在两根相同的管内以相同流速流动，管外分别采用空气和水进行冷却。
经过一段时间后，两管内产生相同厚度的水垢。
试问水垢的产生对采用空冷还是水冷的管道的传热系数影响较大?为什么?答：采用水冷时，管道内外均为换热较强的水，两侧流体的换热热阻较小，因而水垢的产生在总热阻中所占的比例较大。
而空气冷却时，气侧热组较大，这时，水垢的产生对总热阻影响不大。
故水垢产生对采用水冷的管道的传热系数影响较大。
2、试述平均温差法(LMTD法)和效能─传热单元数法(ε-NTU法)在换热器传热计算中各自的特点? 答：LMTD法和ε-NTU法都可用于换热器的设计计算和校核计算。
这两种方法的设计计算繁简程度差不多。
但采用LMTD法可以从求出的温差修正系数φΔt的大小看出所选用的流动形式接近逆流程度,有助于流动形式的选择,这是ε-NTU法所做不到的。
对于校核计算,两法都要试算传热系数,但是由于LMTD法需反复进行对数计算故较ε-NTU法稍嫌麻烦些,校核计算时如果传热系数已知,则ε-NTU法可直接求得结果,要比LMTD法简便得多。
3、如何考虑肋片高度l对肋壁传热的影响?答：肋高l的影响必须同时考虑它对肋片效率ηf和肋化系数β两因素的作用。
l增大将使ηf降低,但却能使肋面积A2增大,从而使β增大。
因此在其他条件不变的情况下,如能针对具体传热情况,综合考虑上述两项因素,合理地选取l,使1/(hηfβ)项达一最低值,从而获得最有利的传热系数KА值,以达到增强传热的目的。
4、肋片间距的大小对肋壁的换热有何影响?答：当肋片间距减小时，肋片的数量增多，肋壁的表面积相应地增大,故肋化系数β值增大,这对减小热阻有利;此外适当减小肋片间距可以增强肋片间流体的扰动,使换热系数h相应提高。
但是减小肋片的间距是有限的,一般肋片的间距不小于边界层厚度的两倍,以免肋片间流体的温度升高,降低了传热的温差。
5、为了简化工程计算，将实际的复合换热突出一个主要矛盾来反映，将其次要因素加以适当考虑或忽略掉，试简述多孔建筑材料导热、房屋外墙内表面的总换热系数、锅炉炉膛高温烟气与水冷壁之间的换热等三种具体情况的主次矛盾。
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第一章绪论 第二章导热基本原理 第三章稳态导热 第四章非稳态导热 第五章导热问题数值解法 第六章对流换热 第七章辐射换热 第八章复合换热与传热
（掌握三种传热方式的基本公式）
第一章绪论
Φ λA dt dx
Φ hA(t f tw )
Φ AσbT 4
Φ Ak(t f 1 t f 2 ) Akt
解：
q
t1
1
t2
2
750 55
0.02 2
1500
1 2 1.3 0.12
2 0.054 m
习题3
解：设问题为单层或双层圆筒壁导热，则有：
1.
Φ1
2l(t1 t2 )
1 ln(r2 r1)
1
2 1 (1000 200 )
1
ln(52 40)
1
12532 .98W
q1
1
t1 t2
2 3
0.006
20 (20) 0.008 0.006
116 .53W / m2
1 2 3 0.78 0.0244 0.78
则有： Φ1 q1A 116 .53 0.6 0.6 41.95W
单层玻璃情况下有：
q2
t1 t2
1 1
20 (20) 0.006 / 0.78
a c
热扩散率
2、导热系数为常数，稳态：泊桑（poisson）方程，常物性、
三维、稳态且有内热源问题的温度场控制方程。
•
•
2t 2t 2t Φ 0 2t Φ 0
x2 y2 z2 λ
λ
3、一维常物性、无内热源、稳态：
d 2t dx2
0
4、热阻 t , 平壁：R
R
A
5、平均导热系数
5200W
/ m2
则有：q2 q1 5200 /116 .53 44.62
第三章稳态导热
各种形式的导热，热阻公式，以及肋
第三章作业（四种典型几何形状物体导热）
1、有一厚 20mm 的平面墙，导热系数为 1.3W /(m K，) 为使每平方 米墙的热损失不超过1500w，在外表面覆盖了一层导热系数为 0.12W /(m K的) 保温材料。已知复合壁两侧的温度分别为750℃及 55℃，试确定此时保温层的厚度。
x t1
t ( t ) 0
x x
a c
q d tdxq t源自 t1 （1）的边界条件为：
x 0，t t1；x a,t t3；y 0，t t2；y b，t t4
（2）的边界条件为：（假设左边界为绝热）
x
0，t x
0；x
a,t
t2；y
0，t
t1；y
b，t
t3
（3）的边界条件为：（假设左边界给定热流密度）
x
0，
t x
0；x
a, t
t2；y
0，t
t1；y
b，t
t3
未知，因此边界条件与材料有关。
（4）的边界条件为：（假设左边界为第三类边界条件）
x
0，
t x
h(tw
t
f
)；
未知，因此边界条件与材料有关。
可见：（1）和（2）的边界条件中与物体物性无关，则两种 材料做成的导热体中温度分布一样。（3）和（4）中的边界 条件与物体物性有关，因此，两种材料做成的导热体中温度 分布不一样。
0 bt
习题1
对常物性、无内热源的矩形物体的稳态导热问 题，试分析物体分别为铜及钢两种材料时边界 条件的差别会不会引起物体中的温度分布不同。 分析的不同边界条件如下：
（1）四边均为给定温度； （2）四边中有一个边为绝热边界，其余三边
均为给定温度； （3）四边中有一个边为给定热流（不等于
计算：单位长度上的自然对流散热量：
q1,c d ht d h tw t f
3.14 0.583m 3.42W /(m2 K ) (48 23) 156.5W / m
单位长度管子上的辐射换热量： q1，r d b (Tw4 Tf 4 ) 3.14 0.583m 0.95.67 108W /(m2 K 4 )
也可做第八章内容，用k表示热阻分之一
假设：
※沿管子长度方向各给定的参数都保持不变； ※稳态过程； ※管道周围的其它固体表面温度等于空气温度。
分析：此管道的散热有辐射传热 和自然对流传热 两种方式
自然对流传热量：
Φ hAt
管道外表面与室内物体及墙壁之间的辐射换热：
Φ 1A1 b (T14 T24 )
零），其余三边中至少有一个边为给定温度； （4）四边中有一个边为第三类边界条件。
解：设矩形边长分别为a、b。
判断物体中的温度分布是否一样，关键在于该物体中的导热控制方程和边界
条件是否一样，描述二维常物性、无内热源物体的控制方程是否与物体物性
无关。
t τ
a
2t x 2
2t y 2
0
t
t2 t1
48 2734 K 4 23 2734 K 4
274.7W / m
每米长管道的总散热量为：
q1 q1,c q1,r 156.5W / m 274.7W / m 431.2W / m
第二章导热基本定律
1、导热方程式一般形式
•
t τ
a
2t x 2
2t y 2
2t z 2
Φ ρc
璃的导热系数为
0.78W。/(m K)
解：已知：t1 20℃，t2 20℃，1 3 0.78W /(m K ) ，1 3 0.006 m
2 0.008 m
因 ， t t1 t2 20 (20) 0℃
2
2
查得0℃空气的导热系数为 2 0.0244W /(m K) 则双层玻璃情况下有：
:W /(m K )
h :W /(m2 K )
b :W /(m K )
k :W /(m2 K )
例题1-1：一根水平放置的蒸汽管道，为了传输过程中没有热
量损失而保持温度不变，在管道外表面加了一个保温层，外径 为583 mm，保温层外表面温度为48℃，环境温度为23℃，空气 与管道外表面间的对流换热系数为3.42 W /(m2 K,保) 温层发 射率为0.9，求：（1）此管道的散热必须考虑哪些热量传递方 式？（2）计算每米长度管道的总散热量。
习题2
1、双层玻璃窗系由两层厚为6mm 的玻璃及
其间的空气隙所组成，空气隙厚度为8mm 。
假设面向室内的玻璃表面温度与室外的玻
璃表面温度各为20℃及－20℃，试确定该
双层玻璃窗的热损失。如果采用单层玻璃
窗，其它条件不变，其热损失是多少及是
双层玻璃窗的多少倍？玻璃窗的尺寸为
60x60cm 。不考虑空气隙中的自然对流。玻