传热学知识点总结 (1)(word文档物超所值)

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传热学基本知识

传热学基本知识

导热分为两类
稳定导热:温度不随时间而变化的导热 不稳定导热:温度随时间而变化的导热
知识回顾
1
传热学基本知识
热传导
2、傅里叶导热定律
热传导的速率与垂直于热流方向的表面积成正比,与壁面两侧的温差成正比,与壁厚成反比。
QAt1t2
q
Q A
t
Q
t
t R
A
Q 导热量,传热速率 , W;
q 热流密度,W m2
2)流速的影响 流体流速增高时,对流传热系数就大。
3)流体的物理性质对给热系数的影响 导热系数、比热容c、密度越大,动力粘度越小,对流传 热系数越大
1
传热学基本知识
热对流
2)流体有相变发生时
蒸汽的冷凝 液体的沸腾
膜状冷凝 滴状冷凝(传热系数大)
自然对流
泡状沸腾或泡核沸腾(传热系数大)
膜状沸腾
1
蒸汽冷凝时的对流传热
传热学基本知识
热传导
4、导热计算
1)单层平壁的稳定热传导
计算公式:
Q A t
Q t R
热阻:
R A
当壁面两侧的温度不等时,且热量只沿垂直 于壁面的方向发生变化

q t
1
传热学基本知识
热传导
4、导热计算
2)多层平壁的稳定热传导
多层平壁是指由几层不同厚度、不同导热系数的材料组成 且其间接触良好的平壁
Q=qm热r热 Q=qm冷r冷 此法仅适于有相变过程
三、平均温度差
用传热速率方程式计算换热器的传 热速率时,因传热面各部位的传热温 度差不同,必须算出平均传热温度差 ⊿t均代替⊿t,
QKAt均
1
1、恒温传热时的平均温度差

传热学第七版知识点总结

传热学第七版知识点总结

传热学第七版知识点总结●绪论●热传递的基本方式●导热(热传导)●产生条件●有温差●有接触●导热量计算式●重要的物理量Rt—热阻●热对流●牛顿冷却公式●h—表面传热系数●Rh—既1➗h—单位表面积上的对流传热热阻●热辐射●斯蒂芬—玻尔茨曼定律●黑体辐射力Eb●斯蒂芬—玻尔茨曼常量(5678)●实际物体表面发射率(黑度)●传热过程●k为传热系数p5●第一章:导热理论基础●基本概念●温度场●t=f(x,y,z,t)●稳态导热与非稳态导热●等温面与等温线(类比等高线)●温度梯度●方向为法线●gradt●指向温度增加的方向●热流(密度)矢量●直角坐标系●圆柱坐标系●圆球坐标系●傅里叶定律●适用条件:各向同性物体●公式见p12●热导率●注意多孔材料的导温系数●导热微分方程式●微元体的热平衡●热扩散率●方程简化问题p19●有无穷多个解●导热过程的单值性条件●几何条件●物理条件●导热过程的热物性参数●时间条件●也叫初始条件●边界条件●第一类边界条件●已知温度分布●第二类边界条件●已知热分布●第三类边界条件●已知tf和h●第二章:稳态导热●通过平壁的导热●第一类边界条件●温度只沿厚度发生变化,H和W远大于壁厚●第三类边界条件●已知tf1和2,h1和2●通过复合平壁的导热●具有内热源的平壁导热●通过圆筒壁的导热●公式见p37●掌握计算公式及传热过程●掌握临界热绝缘直径dc●通过肋壁的导热●直肋●牛顿冷却公式●环肋●肋片效率●通过接触面的导热●了解接触热阻Rc●二维稳态导热●了解简化计算方法●形状因子S●第三章:非稳态导热●非稳态导热过程的类型和特点●了解过程●了解变化阶段●无限大平壁的瞬态导热●加热或冷却过程的分析解法●表达式及物理意义●傅立叶数Fo●毕渥准则Bi●集总参数法●应用条件●见课本p69●物理意义●见课本p70●半无限大物体的瞬态导热●其他形状物体的瞬态导热●周期性非稳态导热●第四章:导热数值解法基础●建立离散方程的方法●有限差分法●一阶截差公式p91●控制容积法●根据傅立叶定律表示导热量●稳态导热的数值计算●节点方程的建立●热平衡法●勿忽略边界节点●非稳态导热的数值计算●显式差分●勿忽略稳定性要求●隐式差分●第五章:对流传热分析●对流传热概述●流动的起因和状态●起因●自然对流●受迫对流●流速快强度大h高●状态●层流●紊流●采用较多●流体的热物理性质●热物性●比热容●热导率●液体大于气体●密度●黏度●大了不利于对流传热●液体●温度越高黏度越低●气体●温度越高黏度越大●定性温度●流体温度●主流温度●管道进出口平均温度●容积平均温度●壁表面温度●流体温度与壁面温度的算数平均值●流体的相变●相变传热●传热表面几何因素●壁面形状●长度●定型长度l●粗糙度●流体的相对位置●外部流动●外掠平板●外掠圆管及管束●内部流动●管内流动●槽内流动●对流传热微分方程组●对流传热过程微分方程式●见课本p116公式5-2●第一类边界条件●已知壁温●第二类边界条件●已知热流密度q●连续性方程●质量流量M的概念●p117公式5-3●二维常物性不可压缩流体稳态流动连续性方程●动量守恒微分方程式●动量守恒方程式●p118公式5-4●N- S方程●注意各项的含义●能量守恒微分方程式●四种热量●导热量●热对流传递的能量●表面切向应力对微元体做功的热(耗散热)●内热源产生的热●方程式p119公式5-5●边界层对流传热微分方程组●流动边界层●层流边界层●紊流边界层●层流底层(黏性底层)●会画分布规律●热边界层●也称温度边界层●会画分布规律●数量级分析与边界层微分方程●普朗特数Pr的概念●外掠平板层流传热边界层微分方程式分析解简述●熟记雷诺准则●努谢尔特数Nu含义●动量传递和热量传递的类比●两传类比见p132内容较多●动量传递●掌握雷诺类比率●热量传递●掌握柯尔朋类比率●相似理论基础●三个相似原理●同类物理现象●同名的已定特征数相等●单值性条件相似●初始条件●边界条件●几何条件●物理条件●对流传热过程的数值求解方法简介p145 ●第六章:单相流体对流传热●会用准则关联式计算h●p162例题●确定定性温度,定型尺寸●查物性参数计算Re●附录2●选择准则关联式●p160公式6-4●第七章:凝结与沸腾传热●凝结传热●形成和传热模式的不同●珠状凝结●膜状凝结●了解影响因素●了解关联式的应用●沸腾传热●了解换热机理●掌握大空间沸腾曲线●影响因素●计算方法●热管●了解工作原理●第八章:热辐射的基本定律●基本概念●理解●热辐射的本质●热辐射的特点●掌握概念●黑体●灰体●漫射体●发射率●吸收率●热辐射的基本定律●重点掌握●维恩位移定律●斯蒂芬-玻尔兹曼定律●基尔霍夫定律●漫灰表面发射率等于吸收率●第九章:辐射传热计算●任意两黑表面之间的辐射换热量●角系数●用代数法进行计算●空间热阻●封闭空腔法●三个黑表面之间的辐射换热●掌握热阻网格图●灰表面间●辐射换热●基尔霍夫定律计算●掌握三个灰表面●有效辐射●掌握概念●表面热阻●绝热面重辐射面●遮热板工作原理及应用●气体辐射特点●第十章:传热和换热器●通过肋壁的传热●了解计算方法●复合传热时的传热计算●传热的强化和削弱●了解措施●换热器的形式和基本构造●了解分类●平均温度差●掌握LMTD方法●换热器计算●对数平均温差法●掌握传热单元数法p305 ●换热器性能评价简述。

传热学知识点总结材料(20201222234105)

传热学知识点总结材料(20201222234105)

第一章§-1 “三个W ”§-2热量传递的三种基本方式§-3传热过程和传热系数要求:通过本章的学习,读者应对热量传递的三种基本方式、传热过程及热阻的概念有所了解,并能进行简单的计算,能对工程实际中简单的传热问题进行分析(有哪些热量传递方式和环节)。

作为绪论,本章对全书的主要内容作了初步概括但没有深化,具体更深入的讨论在随后的章节中体现。

本章重点:1•传热学研究的基本问题物体内部温度分布的计算方法热量的传递速率增强或削弱热传递速率的方法2. 热量传递的三种基本方式(1) .导热:依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递。

传热学重点研究的是在宏观温差作用下所发生的热量传递。

傅立叶导热公式:(2) .对流换热:当流体流过物体表面时所发生的热量传递过程。

牛顿冷却公式:(3) .辐射换热:任何一个处于绝对零度以上的物体都具有发射热辐射和吸收热辐射的能力,辐射换热就是这两个过程共同作用的结果。

由于电磁波只育請线传播,所以只有两个物体相互看得见的咅盼才能发生辐射换热。

黑体热辐射公式:实际物体热辐射:3. 传热过程及传热系数:热量从固壁一侧的流体通过固壁传向另一侧流体的过程。

最简单的传热过程由三个环节串联组成。

4. 传热学研究的基础傅立叶定律能量守恒定律+牛顿冷却公式+质量动量守恒定律四次方定律本章难点1. 对三种传热形式关系的理解各种方式热量传递的机理不同,但却可以(串联或并联)同时存在于一个传热现象中2. 热阻概念的理解严格讲热阻只适用于一维热量传递过程,且在传递过程中热量不能有任何形式的损耗思考题:1 •冬天经太阳晒过的棉被盖起来很暖和,经过拍打以后,效果更加明显。

为什么?2试分析室内暖气片的散热过程。

3•冬天住在新建的居民楼比住旧楼房感觉更冷。

试用传热学观点解释原因。

4 .从教材表1-1给出的几种h数值,你可以得至M十么结论?5夏天,有两个完全相同的液氮贮存容器放在一起,一个表面已结霜,另一个则没有。

传热学知识整理1

传热学知识整理1

绪 论一、概念1.传热学:研究热量传递规律的科学。

2.热量传递的基本方式:热传导、热对流、热辐射。

3.热传导(导热):物体的各部分之间不发生相对位移、依靠微观粒子的热运动产生的热量传递现象。

(纯粹的导热只能发生在不透明的固体之中。

)4.热流密度:通过单位面积的热流量(W /m 2)。

5.热对流:由于流体各部分之间发生相对位移而产生的热量传递现象。

热对流只发生在流体之中,并伴随有导热现象。

6.自然对流:由于流体密度差引起的相对运功c7.强制对流:出于机械作用或其他压差作用引起的相对运动。

8.对流换热:流体流过固体壁面时,由于对流和导热的联合作用,使流体与固体壁面间产生热量传递的过程。

9.辐射:物体通过电磁波传播能量的方式。

10.热辐射:由于热的原因,物体的内能转变成电磁波的能量而进行的辐射过程。

11.辐射换热:不直接接触的物体之间,出于各自辐射与吸收的综合结果所产生的热量传递现象。

12.传热过程;热流体通过固体壁而将热量传给另一侧冷流体的过程。

13.传热系数:表征传热过程强烈程度的标尺,数值上等于冷热流体温差1时所产生的热流密度)/(2k m W ⋅。

14.单位面积上的传热热阻:k R k 1=单位面积上的导热热阻:λδλ=R 。

单位面积上的对流换热热阻:h R 1=λ 对比串联热阻大小就可以找到强化传热的主要环节。

15.导热系数λ是表征材料导热性能优劣的系数,是一种物性参数,不同材料的导热系数的数值不同,即使是同一种材料,其值还与温度等参数有关。

对于各向异性的材料,还与方向有关。

常温下部分物质导热系数:银:427;纯铜:398;纯铝:236;普通钢:30-50;水:0.599;空气:0.0259;保温材料:<0.14;水垢:1-3;烟垢:0.1-0.3。

16.表面换热系数h不是物性参数,它与流体物性参数、流动状态、换热表面的形状、大小和布置等因素都有关。

17.稳态传热过程(定常过程):物体中各点温度不随时间而变。

(完整版)传热学知识点总结

(完整版)传热学知识点总结

Φ-=BA c t t R 1211k R h h δλ=++传热学与工程热力学的关系:a 工程热力学研究平衡态下热能的性质、热能与机械能及其他形式能量之间相互转换的规律, 传热学研究过程和非平衡态热量传递规律。

b 热力不考虑热量传递过程的时间,而传热学时间是重要参数。

c 传热学以热力学第一定律和第二定律为基础。

传热学研究内容传热学是研究温差引起的热量传递规律的学科,研究热量传递的机理、规律、计算和测试方法。

热传导a 必须有温差b 直接接触c 依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递热量,不发生宏观的相对位移d 没有能量形式的转化热对流a 必须有流体的宏观运动,必须有温差;b 对流换热既有对流,也有导热;c 流体与壁面必须直接接触;d 没有热量形式之间的转化。

热辐射:a 不需要物体直接接触,且在真空中辐射能的传递最有效。

b 在辐射换热过程中,不仅有能量的转换,而且伴随有能量形式的转化。

c .只要温度大于零就有.........能量..辐射。

...d .物体的...辐射能力与其温度性质..........有关。

...传热热阻与欧姆定律在一个串联的热量传递的过程中,如果通过各个环节的热流量相同,则各串联环节的的总热阻等于各串联环节热阻之和(I 总=I1+I2,则R 总=R1+R2) 第二章 温度场:描述了各个时刻....物体内所有各点....的温度分布。

稳态温度场::稳态工作条件下的温度场,此时物体中个点的温度不随时间而变非稳态温度场:工作条件变动的温度场,温度分布随时间而变。

等温面:温度场中同一瞬间相同各点连成的面等温线:在任何一个二维的截面上等温面表现为肋效率:肋片的实际散热量ф与假设整个肋表面...处于肋基温度....时的理想散热量ф0 之比 接触热阻 Rc :壁与壁之间真正完全接触,增加了附加的传递阻力 三类边界条件第一类:规定了边界上的温度值第二类:规定了边界上的热流密度值第三类:规定了边界上物体与周围流体间的表面..传热系数....h 及周围..流体的温度.....。

传热学知识点概念总结

传热学知识点概念总结

传热学知识点概念总结传热学是研究热量传递的科学,主要涉及热传导、热辐射和对流传热三个方面。

下面将对传热学中的一些重要知识点进行概念总结。

1.热传导:热传导是指物质内部由于分子或原子之间的相互作用而引起的热量传递。

热传导的速率与传热介质的导热性质有关,如导热系数、传热介质的温度梯度和传热介质的厚度。

2.热辐射:热辐射是指由于物体表面温度而产生的电磁辐射,无需经过介质媒质进行传热。

热辐射的能量传递与物体的温度和表面特性有关,如表面发射率和吸收率。

3.对流传热:对流传热是指通过流体的流动使热量传递的过程。

对流传热受到流体流动速度、温度差和流体介质的热传导性质的影响。

对流传热可以分为自然对流和强制对流两种形式。

4.导热系数:导热系数是描述材料导热性质的物理量,定义为单位厚度和单位温度梯度时的热流密度。

导热系数是描述热传导能力大小的重要参数,与物质的组成、结构和温度有关。

5.温度梯度:温度梯度是指在物体内部或空间中温度随着距离的变化率。

温度梯度越大,热传导的速率越快。

6.热阻:热阻是指单位时间内单位温差时热传导的阻力。

热阻与传热介质的导热系数和厚度有关。

可通过热阻来描述传热介质对热传导的阻碍程度。

7.热容量:热容量是指单位质量物质温度升高单位温度所需的热量。

热容量与物质的物理性质有关,如比热容和密度。

8.辐射强度:辐射强度是指单位时间内单位面积上辐射通过的能量。

辐射强度与物体的表面发射率和温度有关。

9.辐射传热:辐射传热是指由于物体表面发射和吸收辐射而进行的传热。

辐射传热受到物体表面发射率、吸收率、温度差和介质的辐射传递能力的影响。

10.热傅里叶定律:热傅里叶定律是描述物体内部热传导的定律,其表达式为热流密度与传热介质的导热系数、温度梯度和传热介质的横截面积成正比。

以上是传热学中一些重要的知识点的概念总结。

传热学的研究对于理解和应用热量传递过程具有重要意义,可广泛应用于工程领域的热处理、热能转化和热工学等方面。

(完整word版)传热学基本概念知识点,推荐文档.docx

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传热学基本概念知识点1傅里叶定律:单位时间内通过单位截面积所传递的热量,正比例于当地垂直于截面方向上的温度变化率2集总参数法:忽略物体内部导热热阻的简化分析方法3临界热通量:又称为临界热流密度,是大容器饱和沸腾中的热流密度的峰值5效能:表示换热器的实际换热效果与最大可能的换热效果之比6对流换热是怎样的过程,热量如何传递的?对流:指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方式。

对流仅能发生在流体中,而且必然伴随有导热现象。

对流两大类:自然对流与强制对流。

影响换热系数因素:流体的物性,换热表面的形状与布置,流速7何谓膜状凝结过程,不凝结气体是如何影响凝结换热过程的?蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时,如果凝结液体能很好的润湿壁面,它就在壁面上铺展成膜,这种凝结形式称为膜状凝结。

不凝结气体对凝结换热过程的影响:在靠近液膜表面的蒸气侧,随着蒸气的凝结,蒸气分压力减小而不凝结气体的分压力增大。

蒸气在抵达液膜表面进行凝结前,必须以扩散方式穿过聚集在界面附近的不凝结气体层。

因此,不凝结气体层的存在增加了传递过程的阻力。

8试以导热系数为定值,原来处于室温的无限大平壁因其一表面温度突然升高为某一定值而发生非稳态导热过程为例,说明过程中平壁内部温度变化的情况,着重指出几个典型阶段。

首先是平壁中紧挨高温表面部分的温度很快上升,而其余部分则仍保持原来的温度,随着时间的推移,温度上升所波及的范围不断扩大,经历了一段时间后,平壁的其他部分的温度也缓慢上升。

主要分为两个阶段:非正规状况阶段和正规状况阶段9 灰体有什么主要特征?灰体的吸收率与哪些因素有关?灰体的主要特征是光谱吸收比与波长无关。

灰体的吸收率恒等于同温度下的发射率,影响因素有:物体种类、表面温度和表面状况。

10气体与一般固体比较其辐射特性有什么主要差别?气体辐射的主要特点是:( 1)气体辐射对波长有选择性( 2)气体辐射和吸收是在整个容积中进行的11说明平均传热温压得意义,在纯逆流或顺流时计算方法上有什么差别?平均传热温压就是在利用传热传热方程式来计算整个传热面上的热流量时,需要用到的整个传热面积上的平均温差。

(完整word版)传热学基本概念知识点,推荐文档

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传热学基本概念知识点1傅里叶定律:单位时间内通过单位截面积所传递的热量,正比例于当地垂直于截面方向上的温度变化率2集总参数法:忽略物体内部导热热阻的简化分析方法3临界热通量:又称为临界热流密度,是大容器饱和沸腾中的热流密度的峰值5效能:表示换热器的实际换热效果与最大可能的换热效果之比6对流换热是怎样的过程,热量如何传递的?对流:指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方式。

对流仅能发生在流体中,而且必然伴随有导热现象。

对流两大类:自然对流与强制对流。

影响换热系数因素:流体的物性,换热表面的形状与布置,流速7何谓膜状凝结过程,不凝结气体是如何影响凝结换热过程的?蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时,如果凝结液体能很好的润湿壁面,它就在壁面上铺展成膜,这种凝结形式称为膜状凝结。

不凝结气体对凝结换热过程的影响:在靠近液膜表面的蒸气侧,随着蒸气的凝结,蒸气分压力减小而不凝结气体的分压力增大。

蒸气在抵达液膜表面进行凝结前,必须以扩散方式穿过聚集在界面附近的不凝结气体层。

因此,不凝结气体层的存在增加了传递过程的阻力。

8试以导热系数为定值,原来处于室温的无限大平壁因其一表面温度突然升高为某一定值而发生非稳态导热过程为例,说明过程中平壁内部温度变化的情况,着重指出几个典型阶段。

首先是平壁中紧挨高温表面部分的温度很快上升,而其余部分则仍保持原来的温度,随着时间的推移,温度上升所波及的范围不断扩大,经历了一段时间后,平壁的其他部分的温度也缓慢上升。

主要分为两个阶段:非正规状况阶段和正规状况阶段9灰体有什么主要特征?灰体的吸收率与哪些因素有关?灰体的主要特征是光谱吸收比与波长无关。

灰体的吸收率恒等于同温度下的发射率,影响因素有:物体种类、表面温度和表面状况。

10气体与一般固体比较其辐射特性有什么主要差别?气体辐射的主要特点是:(1)气体辐射对波长有选择性(2)气体辐射和吸收是在整个容积中进行的11说明平均传热温压得意义,在纯逆流或顺流时计算方法上有什么差别?平均传热温压就是在利用传热传热方程式来计算整个传热面上的热流量时,需要用到的整个传热面积上的平均温差。

传热学总结

传热学总结

传热学总结1.热流量:单位时间内通过某一给定面积的热量。

2.热流密度:单位面积的热流密度。

3.热传导:物体各部分之间不发生相对位移时,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能传递。

4.热对流:由物体的宏观运动和冷热流体的混合引起的流体各部分之间的相对位移引起的传热过程。

5.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作用的热量传递过程。

6.传热系数:单位传热面积上冷热流体温差为1℃时的热流值。

7.辐射传热: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。

8.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。

1.温度场:物体某一时刻各点温度分布的总称。

它是空间和时间坐标的函数。

2.等温面(线):在温度场中,在同一时刻由相同温度的点连接的表面(或线)。

3.温度梯度:等温表面法向上的最大温度变化率。

4.稳态导热:物体中各点温度不随时间而改变的导热过程。

5.非稳态热传导:物体中每个点的温度随时间变化的热传导过程。

6.傅里叶导热定律: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,而热量传递的方向与温度升高的方向相反。

7.热导系数:物性参数,热流密度矢量与温度梯度的比值,数值上等单位温度梯度作用下产生的热流密度矢量的模。

8.保温材料:平均温度不高于350℃时λ≤ 0.12W/(MK)。

9.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。

初始条件:初始时刻的温度分布。

第一类边界条件:物体边界上的温度。

第二类边界条件:物体边界上的热流密度。

第三类边界条件:物体边界与周围流体间的表面传热系数h及周围流体的温度tf。

10.肋效率:肋的实际散热量与假设整个肋表面处于肋底温度时的散热量之比。

肋面总效率:肋侧表面实际散热量与肋侧壁温均为肋基温度的理想散热量之比。

传热学知识点总结

传热学知识点总结

传热学知识点总结传热学,是研究热量传递规律的科学,是研究由温差引起的热能传递规律的科学。

大约在上世纪30年代,传热学形成了独立的学科。

以下是我整理的传热学知识点总结,欢迎阅读!第一章§1-1 “三个W”§1-2 热量传递的三种基本方式§1-3 传热过程和传热系数要求:通过本章的学习,读者应对热量传递的三种基本方式、传热过程及热阻的概念有所了解,并能进行简单的计算,能对工程实际中简单的传热问题进行分析(有哪些热量传递方式和环节)。

作为绪论,本章对全书的主要内容作了初步概括但没有深化,具体更深入的讨论在随后的章节中体现。

本章重点:1.传热学研究的基本问题物体内部温度分布的计算方法热量的传递速率增强或削弱热传递速率的方法2.热量传递的三种基本方式(1).导热:依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递。

传热学重点研究的是在宏观温差作用下所发生的热量传递。

傅立叶导热公式:(2).对流换热:当流体流过物体表面时所发生的热量传递过程。

牛顿冷却公式:(3).辐射换热:任何一个处于绝对零度以上的物体都具有发射热辐射和吸收热辐射的能力,辐射换热就是这两个过程共同作用的结果。

由于电磁波只能直线传播,所以只有两个物体相互看得见的部分才能发生辐射换热。

黑体热辐射公式:实际物体热辐射:3.传热过程及传热系数:热量从固壁一侧的流体通过固壁传向另一侧流体的过程。

最简单的传热过程由三个环节串联组成。

4.传热学研究的基础傅立叶定律能量守恒定律+ 牛顿冷却公式 + 质量动量守恒定律四次方定律本章难点1.对三种传热形式关系的理解各种方式热量传递的机理不同,但却可以(串联或并联)同时存在于一个传热现象中。

2.热阻概念的理解严格讲热阻只适用于一维热量传递过程,且在传递过程中热量不能有任何形式的损耗。

思考题:1.冬天经太阳晒过的棉被盖起来很暖和,经过拍打以后,效果更加明显。

为什么?2.试分析室内暖气片的散热过程。

3.冬天住在新建的居民楼比住旧楼房感觉更冷。

传热学 总结

传热学 总结

第一章绪论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:物体粒子微观的热运动而产生的热量传递现象。

4.对流传热:流体流过固体壁时的热传递过程。

热对流:流体个部分之间发生宏观相对位移级领热流体的相互掺混。

5.辐射传热:由于热运动产生的,以电磁波形式传递能量的现象。

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。

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。

11.稳态传热过程:物体中各点温度不随时间而改变的热量传递过程。

第二章热传导1.温度场:某一瞬间物体内各点温度分布的总称。

2.等温面(线):由物体内温度相同的点所连成的面(或线)。

3.温度梯度:在等温面法线方向上最大温度变化率。

4.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。

导热系数是材料固有的热物理性质,表示物质导热能力的大小。

5.导温系数:材料传播温度变化能力大小的指标。

材料的导热能力与吸热能力之比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;从物理意义看,导热系数表征材料导热能力的强弱,导温系数表征材料传播温度变化的能力的大小,两者都是物性参数。

6.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。

7.保温(隔热)材料:λ≤0.12 W/(m·K)(平均温度不高于350℃时)的材料。

8.接触热阻:材料表面由于存在一定的粗糙度使相接触的表面之间存在间隙,给导热过程带来额外热阻。

使两个导热壁面之间出现温差。

接触热阻主要与表面粗糙度、表面所受压力、材料硬度、温度及周围介质的物性等有关,因此可以从这些方面考虑减少接触热阻的方法,此外,也可在固体接触面之间衬以导热系数大的铜箔或铝箔等以减少接触热阻。

传热学知识总结1

传热学知识总结1

传热学主要知识点1. 热量传递的三种基本方式。

热量传递的三种基本方式:导热(热传导)、对流(热对流)和热辐射。

2.导热的特点。

a 必须有温差;b 物体直接接触;c 依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递热量;d 在引力场下单纯的导热一般只发生在密实的固体中。

3.对流〔热对流〕(Convection)的概念。

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。

4对流换热的特点。

当流体流过一个物体外表时的热量传递过程,它与单纯的对流不同,具有如下特点:a 导热与热对流同时存在的复杂热传递过程b 必须有直接接触〔流体与壁面〕和宏观运动;也必须有温差c 壁面处会形成速度梯度很大的边界层5.牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义。

6. 热辐射的特点。

a 任何物体,只要温度高于0 K ,就会不停地向周围空间发出热辐射;b 可以在真空中传播;c 伴随能量形式的转变;d 具有强烈的方向性;e 辐射能与温度和波长均有关;f 发射辐射取决于温度的4次方。

7.导热系数, 外表传热系数和传热系数之间的区别。

导热系数:表征材料导热能力的大小,是一种物性参数,与材料种类和温度关。

外表传热系数:当流体与壁面温度相差1度时、每单位壁面面积上、单位时间内所传递的热量。

影响h 因素:流速、流体物性、壁面形[]W )(∞-=t t hA Φw []2m W )( f w t t h AΦq -==状大小等。

传热系数:是表征传热过程强烈程度的标尺,不是物性参数,与过程有关。

8.实际热量传递过程:常常表现为三种基本方式的相互串联/并联作用。

9.复杂传热过程第一章 导热理论基础1傅立叶定律的基本表达式及其中各物理量的意义。

傅立叶定律〔导热基本定律〕:垂直导过等温面的热流密度,正比于该处的温度梯度,方向与温度梯度相反。

(1)空隙中充有空气,空气导热系数小,因此保温性好;(2)空隙太大,会形成自然对流换热,辐射的影响也会增强,因此并非空隙越大越好。

(完整版)传热学知识点

(完整版)传热学知识点

传热学主要知识点1. 热量传递的三种基本方式。

热量传递的三种基本方式:导热(热传导)、对流(热对流)和热辐射。

2. 导热的特点。

a 必须有温差;b 物体直接接触;c 依靠分子、原子及自由电子等微观粒子 热运动而传递热量;d 在引力场下单纯的导热一般只发生在密实的固体中。

3. 对流(热对流)(Convection)的概念。

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。

4 对流换热的特点。

当流体流过一个物体表面时的热量传递过程,它与单纯的对流不同,具有如下 特点:a 导热与热对流同时存在的复杂热传递过程b 必须有直接接触(流体与壁面)和宏观运动;也必须有温差c 壁面处会形成速度梯度很大的边界层5. 牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义。

q ' = h (t w - t ∞ )(w)= q 'A = Ah (t w - t ∞ )w / m 2h 是对流换热系数单位 w/(m 2 k) q ' 是热流密度(导热速率),单位(W/m 2)是导热量 W6. 热辐射的特点。

a 任何物体,只要温度高于 0 K ,就会不停地向周围空间发出热辐射;b 可以在真空中传播;c 伴随能量形式的转变;d 具有强烈的方向性;e 辐射能与温度和波长均有关;f 发射辐射取决于温度的 4 次方。

7. 导热系数, 表面传热系数和传热系数之间的区别。

导热系数:表征材料导热能力的大小,是一种物性参数,与材料种类和温度关。

表面传热系数:当流体与壁面温度相差 1 度时、每单位壁面面积上、单位时间内所传递的热量。

影响 h 因素:流速、流体物性、壁面形状大小等传热系数: 是表征传热过程强烈程度的标尺,不是物性参数,与过程有关。

第一章 导热理论基础1 傅立叶定律的基本表达式及其中各物理量的意义。

傅立叶定律(导热基本定律):q ' = -k ∂dT q ' = -k ∇T = -k (i ∂T + j ∂T + k ∂T) x ∂dx ∂x ∂y ∂zq ' = -k ∂T n ∂nT(x,y,z)为标量温度场圆筒壁表面的导热速率 q r= -kA dTdr = -k (2rL ) dT dr垂直导过等温面的热流密度,正比于该处的温度梯度,方向与温度梯度相反。

传热学复习总结

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 知识点 概念 总结

传热学 知识点 概念 总结

一、参考书目:传热学A 《传热学》杨世铭、陶文铨,高等教育出版社,2006年二、基本要求1. 掌握热量传递的三种方式(导热、对流和辐射)的基本概念和基本定律;2. 能够对常见的导热、对流、辐射换热及传热过程进行定量的计算,并了解其物理机理和特点,进行定性分析;3. 对典型的传热现象能进行分析,建立合适的数学模型并求解;4. 能够用差分法建立导热问题的数值离散方程,并了解其计算机求解过程。

三、主要知识点第一章绪论:热量传递的三种基本方式;导热、对流和热辐射的基本概念和初步计算公式;热阻;传热过程和传热系数。

第二章导热基本定律和稳态导热:温度场、温度梯度;傅里叶定律和导热系数;导热微分方程、初始条件与边界条件;单层及多层平壁的导热;单层及多层圆筒壁的导热;通过肋端绝热的等截面直肋的导热;肋效率;一维变截面导热;有内热源的一维稳态导热。

第三章非稳态导热:非稳态导热的基本概念;集总参数法;描述非稳态导热问题的数学模型(方程和定解条件);第四章导热问题的数值解法:导热问题数值解法的基本思想;用差分法建立稳态导热问题的数值离散方程。

第五章对流换热:对流换热的主要影响因素和基本分类、牛顿冷却公式和对流换热系数的主要影响因素;速度边界层和热边界层的概念;横掠平板层流换热边界层的微分方程组;横掠平板层流换热边界层积分方程组;动量传递和热量传递比拟的概念;相似的概念及相似准则;管槽内强制对流换热特征及用实验关联式计算;绕流单管、管束对流换热特征及用实验关联式计算;大空间自然对流换热特征及对流换热特征及用实验关联式计算。

第六章凝结与沸腾换热:凝结与沸腾换热的基本概念;珠状凝结与膜状凝结特点;膜状凝结换热计算;影响膜状凝结的因素;大容器饱和沸腾曲线;影响沸腾换热的因素。

第七章热辐射基本定律及物体的辐射特性:热辐射的基本概念;黑体、白体、透明体;辐射力与光谱辐射力;定向辐射强度;黑体辐射基本定律:普朗克定律,维恩定律,斯忒藩-玻尔兹曼定律,兰贝特定律;实际固体和液体的辐射特性、黑度;灰体、基尔霍夫定律。

传热学总结

传热学总结

传热学总结传热学是研究固体、液体和气体中热能传递及其规律的一门学科。

传热学的应用广泛,包括建筑工程、工业加热、能源系统、生物医学等领域。

下面对传热学做一个简要的总结。

1. 传热机制传热机制包括传导、对流和辐射传热。

传导是指物质内部或物质之间热量传递的过程;对流是指物质内部或物质表面上热量的通过流体运动传递的过程;辐射则是指物体表面通过电磁波而传递热量的过程。

热传导是通过固体和液体内部的分子热运动来传递热能。

热传导的速率取决于传导介质的热导率、介质温度梯度和传导距离等因素。

3. 对流传热对流传热是通过流体内部或表面的流动来传递热能。

对流传热的速率受流体性质、流体速度、流体流动模式和传热面积及温度差等影响。

4. 辐射传热辐射传热是通过电磁波的辐射而传递热量。

辐射传热的速率取决于发射体的温度、表面材料、发射率以及受热面积和温度等因素。

传热时,以上三种传热方式往往同时存在。

5. 传热方式的应用传热学的研究成果已经被广泛地应用于各领域:(1) 建筑工程:在夏季通过对流和辐射传热的相应调整来降低室内温度;在冬季则主要依靠对流和热传导来调节室内温度。

(2) 工业加热:在高温环境下加热物质,传热方式可根据加热介质不同而不同,如空气、水或油等。

(3) 能源系统:传热学应用于太阳能热水器的设计、建造和运作,以及核反应堆中的热交换器和燃烧炉等设备。

(4) 生物医学:在热疗、冷疗和低温保存等方面应用广泛。

6. 传热系数传热系数是传热强度的度量,它表示单位面积和单位时间内的热量传递率与传热面积和传热温差之比。

传热系数是影响传热强度的关键因素之一,在工程应用中非常重要。

7. 热阻与热传导率热阻是物体阻碍热量传递的程度。

热传导率是物质传导热量的能力。

它们有一定的关系,即热传导率愈大,则热阻越小;反之亦然。

总之,传热学是一门非常重要的学科,广泛应用于各领域,热能的传递机制、传热系数、热阻与热传导率等因素是研究传热学的关键。

因此,加强对传热学的研究与应用,对于提高各领域的能源利用效率和节能减排具有重要意义。

传热学知识点复习

传热学知识点复习

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+∂∂∂∂+∂∂∂∂+∂∂∂∂=∂∂)()()(z t 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。

传热学知识点总结

传热学知识点总结

传热学知识点总结传热学,是研究热量传递规律的科学,是研究由温差引起的热能传递规律的科学。

大约在上世纪30年代,传热学形成了独立的学科。

以下是的传热学知识点总结,欢迎阅读!§1-1 “三个W”§1-2 热量传递的三种根本方式§1-3 传热过程和传热系数要求:通过本章的学习,读者应对热量传递的三种根本方式、传热过程及热阻的概念有所了解,并能进展简单的计算,能对工程实际中简单的传热问题进展分析(有哪些热量传递方式和环节)。

作为绪论,本章对全书的主要内容作了初步概括但没有深化,详细更深入的讨论在随后的章节中表达。

本章重点:1.传热学研究的根本问题物体内部温度分布的计算方法热量的传递速率增强或削弱热传递速率的方法2.热量传递的三种根本方式(1).导热:依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递。

传热学重点研究的是在宏观温差作用下所发生的热量传递。

傅立叶导热公式:(2).对流换热:当流体流过物体外表时所发生的热量传递过程。

牛顿冷却公式:(3).辐射换热:任何一个处于绝对零度以上的物体都具有发射热辐射和吸收热辐射的能力,辐射换热就是这两个过程共同作用的结果。

由于电磁波只能直线传播,所以只有两个物体相互看得见的部分才能发生辐射换热。

黑体热辐射公式:实际物体热辐射:3.传热过程及传热系数:热量从固壁一侧的流体通过固壁传向另一侧流体的过程。

最简单的传热过程由三个环节串联组成。

4.传热学研究的根底傅立叶定律能量守恒定律+ 牛顿冷却公式 + 质量动量守恒定律四次方定律本章难点1.对三种传热形式关系的理解各种方式热量传递的机理不同,但却可以(串联或并联)同时存在于一个传热现象中。

2.热阻概念的理解严格讲热阻只适用于一维热量传递过程,且在传递过程中热量不能有任何形式的损耗。

思考题:1.冬天经太阳晒过的棉被盖起来很暖和,经过拍打以后,效果更加明显。

为什么?2.试分析室内暖气片的散热过程。

3.冬天住在新建的居民楼比住旧楼房感觉更冷。

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第一章§1-1 “三个W”§1-2 热量传递的三种基本方式§1-3 传热过程和传热系数要求:通过本章的学习,读者应对热量传递的三种基本方式、传热过程及热阻的概念有所了解,并能进行简单的计算,能对工程实际中简单的传热问题进行分析(有哪些热量传递方式和环节)。

作为绪论,本章对全书的主要内容作了初步概括但没有深化,具体更深入的讨论在随后的章节中体现。

本章重点:1.传热学研究的基本问题物体内部温度分布的计算方法热量的传递速率增强或削弱热传递速率的方法2.热量传递的三种基本方式传热学重点研究的是在宏观温差作(1).导热:依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递。

用下所发生的热量传递。

傅立叶导热公式:(2).对流换热:当流体流过物体表面时所发生的热量传递过程。

牛顿冷却公式:(3).辐射换热:任何一个处于绝对零度以上的物体都具有发射热辐射和吸收热辐射的能只有两个物力,辐射换热就是这两个过程共同作用的结果。

由于电磁波只能直线传播,所以体相互看得见的部分才能发生辐射换热。

黑体热辐射公式:实际物体热辐射:3.传热过程及传热系数:热量从固壁一侧的流体通过固壁传向另一侧流体的过程。

最简单的传热过程由三个环节串联组成。

4.传热学研究的基础傅立叶定律能量守恒定律+ 牛顿冷却公式+ 质量动量守恒定律四次方定律本章难点1.对三种传热形式关系的理解各种方式热量传递的机理不同,但却可以(串联或并联)同时存在于一个传热现象中。

2.热阻概念的理解严格讲热阻只适用于一维热量传递过程,且在传递过程中热量不能有任何形式的损耗。

思考题:以后,效果更加明显。

为什么?1.冬天经太阳晒过的棉被盖起来很暖和,经过拍打2.试分析室内暖气片的散热过程。

3.冬天住在新建的居民楼比住旧楼房感觉更冷。

试用传热学观点解释原因。

4.从教材表1-1给出的几种h数值,你可以得到什么结论?5.夏天,有两个完全相同的液氮贮存容器放在一起,一个表面已结霜,另一个则没有。

?请问哪个容器的隔热性能更好,为什么第二章导热基本定律及稳态导热§2-1 导热的基本概念和定律§2-2 导热微分方程§2-3 一维稳态导热§2-4伸展体的一维稳态导热素及导热问题的数学要求:本章应着重掌握Fourier定律及其应用,影响导热系数的因描写——导热微分方程及定解条件。

在此基础上,能对几种典型几何形状物体的一维稳态导热问题用分析方法确定物体内的温度分布和通过物体的导热量。

本章重点:1.基本概念温度场t=f(x,y,z,τ),稳态与非稳态,一维与二维导热系数λ2.导热基本定律:可以认为是由傅立叶导热公式引深而得到,并具有更广泛的适应性。

(1)可以应用于三维温度场中任何一个指定的方向(2)不要求物体的导热系数必须是常数(3)不要求沿x方向的导热量处处相等(4)不要求沿x方向的温度梯度处处相等(5)不要求是稳态导热3.导热微分方程式及定解条件1)导热微分方程式控制了物体内部的温度分布规律,故亦称为温度控制方程只适用于物体的内部,不适用于物体的表面或边界。

受到坐标系形式的限制。

其推导依据是能量守恒定律和傅立叶定律。

2)定解条件定解条件包括初始条件和边界条件。

第一类边界条件给定边界上的温度值第二类边界条件给定边界上的热流密度值第三类边界条件给定边界对流换热条件3)求解思路物理问题 数学描写 求解方程 温度分布 热量计算”求解导热问题的思路主要遵循“4.一维稳态导热问题的解析解1)如何判断问题是否一维2)两种求解方法对具体一维稳态无内热源常物性导热问题,一般有两种求解方法:一是直接对导热微分ourier定律直接积分。

前者只能得出温度分布再应用方程从数学上求解,二是利用ffourier定律获得热流量。

3)温度分布曲线的绘制对一维稳态无内热源导热问题,当沿热流方向有面积或导热系数的变化时,依此很容易判断温度分布。

本章难点:本章难点是对傅立叶导热定律的深入理解并结合能量守恒定律灵活应用,这是研究及解决所有热传导问题的基础。

思考题:λ均为常数。

试确定:1.如图所示为一维稳态导热的两层平壁内温度分布,导热系数(1)q1,q2及q3的相对大小;(2) λ1和λ2的相对大小。

2.一球形贮罐内有-196 的液氦,外直径为2m,外包保温层厚30cm,其λ= 0.6w/m.k。

环境温度高达40 ,罐外空气与保温层间的h=5w/m2.k试计算通过保温层的热损失并判断保温层外是否结霜。

3.试推导变截面伸展体的导热微分方程,并写出其边界条件。

假设伸展体内导热是一维的。

第三章非稳态导热§3-1非稳态导热的基本概念§3-1集总参数法§3-3非稳态导热过程的微分方程分析要求:通过本章的学习,读者应熟练掌握非稳态导热的基本特点,集总参数法的基本原理及其应用,一维非稳态导热问题的分析解及海斯勒图的使用方法。

读者应能分析简化实际物理问题并建立其数学描写,然后求解得出其瞬时温度分布并计算在一段时间间隔内物体所传递的导热量。

本章重点;一.非稳态导热过程1.实质:由于某种原因使物体内某点不断有净热量吸收或放出,形成了非稳态温度场。

3-3。

2.一维非稳态导热的三种情形:见教材图3.Bi,Fo数的物理意义二.集总参数法1.实质:是当导热体内部热阻忽略不计即Bi 0时研究非稳态导热的一种方法。

判别依据:Bi<0.1M。

2.时间常数3.几点说明:导热体外的换热条件不局限于对流换热。

建立导热微分方程的根本依据是能量守恒定律;由Bi数的定义,若h或特征长度d未知时,事先无法知道Bi数的大小,h或d之后,进行校核。

此时先假设集总参数法条件成立,待求出三.一维非稳态导热分析解1.前提:一维、无内热源、常物性,Bi 或有限大。

F o>0.2以后,非稳态导热进入正规状况阶段。

此时2.非稳态导热的正规状况阶段:当从数学上表现为解的无穷级数只需取第一项,从物理上表现为初始条件影响消失,只剩下边界条件和几何因素的影响。

本章难点:1.对傅立叶数Fo和毕渥数Bi物理含义的理解。

2.集总参数法和一维非稳态导热问题分析解的定量计算。

思考题:1.两个侧面积和厚度都相同的大平板,也一样,但导温系数a不同。

如将它们置于同一炉膛中加热,哪一个先达到炉膛温度?2.两块厚度为30mm的无限大平板,初始温度20℃,分别用铜和钢制成,平板两侧表面温56℃时,两板所需时间比。

已知a铜度突然上升到60℃,试计算使两板中心温度均上升到=103,a钢=12.9(10-6m2/s)。

Fo和Bi数,结果3.某同学拟用集总参数法求解一维长圆柱的非稳态导热问题,他算出了Fo和Bi数查海斯勒图,你认为他的结果发现Bi不满足集总参数法的条件,于是他改用对吗,为什么?4.在教材图3-6中,当越小时,越小,此时其他参数不变时越小。

即表明越小,平板中心温度越接近流体温度。

这说明越小时物体被加热反而温升越快,与事实不符,请指出上述分析错误在什么地方。

20℃,与气体表面h=10w/m2.k,热电5.用热电偶测量气罐中气体的温度,热电偶初始温度偶近似为球形,直径0.2mm。

试计算插入10s后,热电偶的过余温度为初始过余温度的1%,至少需要多长时间?已知百分之几?要使温度计过余温度不大于初始过余温度的热电偶焊锡丝的=67w/m.k,ρ=7310kg/m3,c=228J/kg.k。

第五章对流换热§5-1 对流换热概说§5-2 对流换热的数学描写§5-3 对流换热边界层微分方程组§5-4 相似理论基础§5-5 管内受迫流动§5-6 横向外掠圆管的对流换热§5-7 自然对流换热及实验关联式要求;通过本章的学习,读者应从定性上熟练掌握对流换热的机理及其影响因素,边界层概念及其应用,以及在相似理论指导下的实验研究方法,进一步提出针对具体换热过程的强化传热措施。

本章主要从定量上计算无相变流体的对流换热,掠平板、读者应能正确选择实验关联式计算几种典型的无相变换热(管槽内强制对流,外单管及管束强制对流,大空间自然对流)的表面传热系数及换热量。

本章重点:一.对流换热及其影响因素对流换热是流体掠过与之有温差的壁面时发生的热量传递。

导热和对流同时起作用。

表面传热系数h是过程量。

热机理并针对具体问题提出强化换热措研究对流换热的目的从定性上讲是揭示对流换h及Q。

施,从定量上讲是能计算不同形式的对流换热问题的对流换热的影响因素总的来说包括流体的流动起因、流动状态、换热面几何因素、相变及流体热物性等。

亦说明h是一复杂的过程量,Newton冷却公式仅仅是其定义式。

二.牛顿冷却公式三.分析法求解对流换热问题的实质5-3求出h,分析法求解对流换热问题的关键是获得正确的流体内温度分布,然后利用式进而得到平均表面传热系数。

四.边界层概念及其应用速度和温度边界层的特点及二者的区别。

温度边界层内流体温度变化剧烈,是对流换热的主要热阻所在。

数量级对比是推导边界层微分方程组常用的方法。

基于:五.相似原理对流换热的主要研究方法是在相似理论指导下的实验方法。

学习相似理论,应充分理解并掌握三个要点:如何安排实验(应测的量);实验数据和整理方法;所得实验关联式推广应用的条件。

准则数一般表现为相同量纲物理量或物理量组合的比值,在具体问题中表示的并不是其比值的真正大小,而是该比值的变化趋势。

传热与流动中常见的准则数R e、Pr、Nu、Gr、Bi、Fo,其定义和物理意义是应该熟练掌握的。

六.无相变对流换热的定量计算注意:判断问题的性质选择正确的实验关联式三大特征量的选取: 、 、牛顿冷却公式对不同的换热,温差和换热面积有区别实际问题中常常需要使用迭代方法求解,计算结束时应校核前提条件是否满足。

)( 或 则 ,需先假定流态,最后再校核对流换热常常与辐射换热同时起作用,尤其在有气体参与的场合。

本章难点:对流换热机理和过程的理解相似原理和相似准则数意义的理解定量计算思考题;1.管内强制对流换热,为何采用短管或弯管可以强化流体换热?向冲刷比,哪个的h大,为什么?2.其它条件相同时,同一根管子横向冲刷与纵3.在地球表面某实验室内设计的自然对流换热实验,到太空中是否仍有效?为什么?4.由式中没有出现流速, h与流体速度场无关,这样说对吗?5.一般情况下粘度大的流体其P r也大。

由可知,Pr越大,Nu也越大,从而h 也越大,即粘度大的流体其h也越高,这与经验结论相悖,为什么?t w的条件,流动和换热达充分发展阶段。

流体进口6.设圆管内强制对流处于均匀壁温。

试证明下列关系t f`,质量流量为q m,定压比热容为c p,流体与壁面间表面传热系数为h式成立:式中P为管横截面周长,t fx指流体在截面x处平均温度。

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