传热学基本知识总结

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传热学知识整理1-4章

传热学知识整理1-4章

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/m2)。

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。

14. 单位面积上的传热热阻:单位面积上的导热热阻: 。

单位面积上的对流换热热阻: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。

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

传热学知识点总结

传热学知识点总结

传热学知识点总结本文将围绕传热学的基本概念、传热方式、传热方程、传热实验和应用等方面进行详细的介绍和总结,以便读者更好地了解传热学的相关知识。

一、传热学的基本概念1. 热量传递热量传递是指物体内部或物体之间由于温度差异而产生的热量的传递过程。

热量的传递方式主要有传导、对流和辐射三种。

2. 传热方程传热方程描述了物体内部或物体之间热量传递的数学关系,是传热学的基础理论。

传热方程一般包括传热率、温度差和传热面积等参数,可以用来计算热量传递的速率和大小。

3. 传热系数传热系数是描述物体材料对热量传递率影响的重要参数,通常用符号h表示。

在物质传热过程中,传热系数的大小直接影响热量的传递速率。

4. 传热表面积传热表面积是指在热量传递过程中热量流经的表面积,是计算热传递速率的重要参数。

传热表面积的大小与物体的形状和大小有关,也与传热方式和传热系数有关。

5. 热传导热传导是一种物质内部热量传递的方式,指的是热量通过物质内部原子、分子之间相互作用的传递过程。

热传导是传热学的基本概念之一。

6. 热对流热对流是一种物体表面热量传递的方式,指的是热量通过流体传递到物体表面,然后再由物体表面传递到其它介质的传热过程。

7. 热辐射热辐射是一种通过电磁波传递热量的方式,是物体之间没有接触的情况下进行热量传递的重要方式。

热辐射是传热学的另一个基本概念之一。

二、传热方式1. 传导传热传导传热是指热量通过物质内部的原子、分子的直接作用而传递的方式。

在传导传热过程中,热量的传递是从高温区向低温区进行的,其传热速率与温度差和物质的传热系数有关。

2. 对流传热对流传热是指流体传热传递的方式,包括自然对流和强制对流两种。

在对流传热过程中,流体的流动是热量传递的主要形式,其传热速率与流体的流速、温度差和传热面积有关。

3. 辐射传热辐射传热是通过电磁波传递热量的方式,是物体之间没有接触的情况下进行热量传递的重要方式。

在辐射传热过程中,热量的传递不依赖于介质,而是通过电磁波的辐射进行的。

(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。

传热学基本知识总结

传热学基本知识总结

传热学基本知识总结传热学是研究热能在物质中传递的科学,是物体内部的热平衡和热不平衡的原因和规律的研究。

传热学的基本知识涵盖了传热的基本概念、传热方式、传热导率与传热过程的数学描述等内容。

以下是对传热学基本知识的总结。

一、传热的基本概念1.温度:物体内部分子运动的程度的度量。

温度高低决定了热能的传递方向。

2.热量:物体之间由于温度差异而传递的能量。

热量沿温度梯度从高温区向低温区传递。

3.热平衡:物体内部各点的温度相等,不存在热量传递的状态。

4.热不平衡:物体内部存在温度差异,热量从高温区传递到低温区。

二、传热方式1.热传导:固体内部的分子传递热量的方式,通过分子的碰撞传递热量。

2.对流传热:液体或气体中,由于温度差异而产生的流动传递热量的方式。

3.辐射传热:热能通过电磁波的传播传递热量的方式,无需介质参与。

三、热导率热导率是物体传导热量的能力,用导热系数λ来衡量。

热导率取决于物质本身的性质,与物质的材料、温度有关。

热导率越大,物体传热能力越强。

四、传热数学描述1.热量传递方程:描述物体内部传热过程的数学方程,根据物体内部各点之间的温度差和传热方式的不同可以分为热传导方程、热对流方程和热辐射方程。

2.热导率公式:用来计算物体传热量的数学公式,通常与热导率、温度差、传热面积等物理量相关。

五、传热实例1.热传导:例如铁棒的两端被加热,热量通过铁棒内部分子的传递向另一端传递。

2.对流传热:例如空气中的对流传热,空气受热后变热上升,形成了对流传热。

3.辐射传热:太阳的辐射热量通过空间传递到地球表面,为地球提供能量。

在工程中,传热学常常运用于热工系统的设计和优化。

工程师可以通过对传热方式的研究和对材料热导率的了解,提高传热效率,减少能量损耗。

例如,在电子设备的设计中,通过优化散热结构和选择高热导率的材料,可以有效降低设备的温度,提高设备的工作效率和寿命。

传热学也广泛应用于暖通空调系统、汽车引擎、核反应堆等领域。

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从一个物体或一个系统传递到另一个物体或系统的科学。

它是热力学的一部分,具有广泛的应用领域,包括能源转换、热力学系统设计和工艺优化等。

以下是传热学的一些重要知识点的总结:1.热传导:热量通过直接接触和分子间的碰撞传递。

在固体中,热传导是最主要的传热方式,其传递速率与物质的热导率、温度梯度和传热距离有关。

2.热对流:热量通过流体(液体或气体)的流动传递。

对流传热的速率取决于流体的速度、温度差和传热面积。

3.热辐射:热能以电磁波的形式从热源发出,无需介质介导即可传递热量。

热辐射与物体的温度和表面特性有关,如表面的发射率和吸收率。

4.导热方程:描述了热传导现象,可以用来计算温度随时间和空间的变化。

它与热导率、物体的几何形状和边界条件有关。

5.导热系数:材料的物理性质,描述了材料导热性能的好坏。

较高的导热系数表示材料更好地传递热量。

6.热对流换热系数:描述了流体换热的能力,表示单位面积上的热量传递速率和温度差之间的关系。

7.四能截面:描述了热辐射的性质,反映了物体吸收、反射和透射电磁波的能力。

8.热阻和热导率:用于描述物体或系统中热量传递的难易程度。

热阻与热导率成反比。

9.传热过程中的能量守恒:热量传递过程中,能量守恒定律适用。

传热的总能量输入等于输出。

10.辐射传热公式:根据黑体辐射定律,描述了热辐射的能量传递,常用于计算热源辐射的热量。

11.对流换热公式:根据精细的实验和理论研究,发展了一系列对流换热公式,用于估算流体对流传热。

12.热导率与温度的关系:大多数材料的热导率随温度的升高而增大,但也有一些例外情况。

13. 传热表征:传热通常使用无量纲数值来表征,如Nusselt数、Prandtl数和Reynolds数,它们描述了传热过程中流体的性质和行为。

14.界面传热:当两个物体或系统接触时,它们之间的传热称为界面传热。

界面传热常见的形式包括对流传热和热辐射。

15.传热器件和应用:传热学的知识应用于各种传热器件和系统,如换热器、蒸发器、冷却器等,为工程和科技应用提供了基础。

传热学知识点总结考研真题

传热学知识点总结考研真题

传热学知识点总结考研真题一、传热学概念传热学是研究物体之间热量传递的学科,研究热量传递的基本规律和热传递过程的数学模型。

热传递是热量自高温物体传递到低温物体的过程,主要包括传导、对流和辐射三种方式。

二、传热学基本知识1. 热量传递的基本规律热力学第一定律和第二定律规定了热量传递的基本规律。

第一定律要求能量守恒,在热传递中热量从高温物体流向低温物体,使热能分布均匀。

第二定律限制了热量传递的方向,指出热量自热量大者传递到热量小者。

2. 传热的基本方式传导是通过物体内部分子热运动传递热量的方式,是当物体内部温度不均匀时,热量由高温区向低温区传递。

对流是液体或气体中分子受热膨胀上升,冷却后下沉的过程,是传热最常见的方式。

辐射是热能以电磁波的形式传递的方式,适用于真空或无透明物质的热传递。

3. 传热的数学模型传热的数学模型主要采用热传导方程和流体力学方程,通过数学公式和定理来描述传热过程,求解传热问题。

热传导方程描述了传导过程中热量的扩散规律,流体力学方程描述了流体传热过程中的动力学规律。

4. 传热的工程应用传热学在工程中有着广泛的应用,如热工程、制冷空调、化工工程、建筑工程等都离不开传热学的理论和方法。

热传递是很多工程中必不可少的过程,通过传热学的知识和方法可以提高工程的效率和质量。

三、传热学的研究内容1. 传热传质物理基础传热传质物理基础包括热力学、流体力学、传热学、传质学等多个学科知识,主要研究物体间热量传递的基本规律和热量传递过程的数学模型。

此外,也需要涉及热传导、对流传热、辐射传热等传热方式的研究。

2. 传热的数学模型与方法传热学研究中需要建立相应的数学模型,并通过数学方法来解决传热问题。

传热的数学模型可以分为定常传热和非定常传热,通过微分方程和积分方程来描述传热过程,并通过数值计算方法来求解传热问题。

3. 传热的实验方法与技术传热学研究中需要进行大量的实验,通过实验来验证传热理论和模型的正确性。

传热基本知识

传热基本知识

周期性传热
第二节 围护结构传热过程
特征
周期性传热
(1)平壁表面及内部任一点x处的温度,都会出现和 介质温度周期Z相同的简谐波动。 (2)从介质到壁体表面及内部,温度波动的振幅逐 渐减少,即Ae>Af>Ax。这种现象叫做温度波的衰减。
(3)从介质到壁体表面及内部,各个面出现最高温 度的时间向后推延,即Φ e<Φ f<Φ x。这种现象叫做温 度波动的相位延迟,亦即从外到内各个面出现最高温 度的时间向后推延。
物体表面间的辐射换热量主要取 决于各表面温度、吸热和辐射热 的能力及其它们之间的相互位置 关系。 平均角系数(Ψ):用于反映两 个表面之间的位置关系,只由两 表面的面积和相互位置之间的几 何关系确定,和辐射量的大小无 关。角系数值在0~1之间。
辐射
12 Q12 / Q1 21 Q21 / Q2
第二章 传热学基本知识

传热基本方式
导热 对流 辐射

围护结构的传热过程
平壁的稳定传热 平壁的周期性传热

建筑材料的热工特性
轻质成型材料 空气间层 反射绝热材料
第一节 传热基本方式
1、导热机理

导热
导热是物体不同温度的各部分直接接触而发生的热传 递现象。 导热可产生于液体、气体和固体中。单纯的导热仅能 在密实固体中发生。 它是由于温度不同的质点(分子、原子或自由电子) 热运动而传送热量,只要物体内有温差就会有导热产 生。
第二节 围护结构传热过程
周期性传热
三、周期性热作用下围护结构的热特性指标 1、 材料蓄热系数(S)

定义
把某一匀质半无限厚材料 一侧受到周期性热作用时,迎 波面(直接受到外界热作用的 一侧表面)上接受的热流振幅 Aq0与该表面的温度振幅Af之比 称为材料的蓄热系数。

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。

传热学知识点

传热学知识点

传热学知识点传热学是研究热量传递的学科,对人类生活和工业生产有着重要的影响。

以下是关于传热学的一些知识点:1.热量传递方式:传热学研究的首要内容是热量在不同物质之间的传递方式。

热量传递有三种方式:导热、对流和辐射。

导热是指热量通过固体或液体的直接接触传递。

对流是指热量通过流体的运动传递,可以分为自然对流和强制对流两种。

辐射是指热量通过电磁波传递,无需介质参与。

2.热传导:导热是最常见的传热方式,它是由于不同物质内部的分子间作用力导致的。

导热的速度和物质的热导率有关,热导率是物质表征导热性能的物理量。

3.对流传热:对流是在流体中传递热量的方式。

它是由于流体的运动导致的热量传递。

在自然对流中,热量传递是由于流体受热后的密度变化产生的,而在强制对流中,热量传递是由于外界施加的压力或泵力导致的。

4.辐射传热:辐射是通过电磁波传递热量。

辐射传热不需要介质的参与,可以在真空中进行。

辐射传热的强度与物体的温度和表面性质有关,通常用斯特藩-玻尔兹曼定律来描述。

5.热传导的控制:控制热传导是提高节能和减少能源消耗的关键。

可以通过增加物体之间的接触面积、减少物体之间的间距、增加物质的热导率等方法来提高热传导效率。

6.流体流动换热:对流传热是通过流体的运动来传递热量的,研究流体流动条件下的传热现象是传热学的一个重要方向。

流体流动的方式有层流和湍流,研究边界层和流动分离等现象对于准确预测和控制流体流动换热过程至关重要。

7.换热设备:传热学在工程中的应用主要是研究和设计换热设备,如换热器、冷却塔、锅炉等。

这些设备的设计要考虑热量传递效率、流体流动特性以及材料的选择等因素。

8.相变传热:相变是物质由一种状态向另一种状态转变的过程,如液体变为固体时释放的凝固潜热。

相变传热是一种特殊的传热方式,研究相变传热现象对于设计冷凝器、蒸发器等设备有着重要意义。

9.传热计算和实验:传热学的研究方法包括传热计算和实验。

通过传热方程和边界条件来计算热传导、对流和辐射等传热过程。

(完整版)传热学知识点

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(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。

传热学概念整理

传热学概念整理

传热学第一章、绪论1.导热:物体的各个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称为热传导,简称导热。

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。

3.热流密度:通过单位面积的热流量称为热流密度。

4.热对流:由于流体的宏观运动而引起的流体各部分之间发生相对位移、冷热流体相互掺混所导致的热量传递过程。

5.对流传热:流体流过一个物体表面时流体与物体表面间的热量传递过程。

6.热辐射:因热的原因而发出的辐射的想象称为热辐射。

7.传热系数:传热系数树枝上等于冷热流体见温差℃1=∆t ,传热面积21m A =时的热流量值,是表征传热过程强度的标尺。

8.传热过程:我们将热量由壁面一侧流体通过壁面传递到另一侧流体的过程。

第二章、导热基本定律及稳态导热1.温度场:各个时刻物体中各点温度所组成的集合,又称为温度分布。

2.等温面:温度场中同一瞬间温度相同的各点连成的面。

3.傅里叶定律的文字表达:在导热过程中,单位时间内通过给定截面积的导热量,正比于垂直该界面方向上的温度变化率和截面面积,而热量的传递方向则与温度升高的方向相反。

4.热流线:热流线是一组与等温面处处垂直的的曲线,通过平面上人一点的热流线与改点热流密度矢量相切。

5.内热源:内热源值表示在单位时间内单位体积中产生或消耗的热量。

6.第一类边界条件:规定了边界点上的温度值。

第二类边界条件:规定了边界上的热流密度值。

.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h 及周围流体的温度ft 7.热扩散率a :ca ρλ=,a 越大,表示物体内部温度扯平的能力越大;a 越大,表示材料中温度变化传播的越迅速。

8.肋片:肋片是依附于基础表面上的扩展表面。

第三章、非稳态导热1.非稳态导热:物体的温度随时间的变化而变化的导热过程称为非稳态导热。

2.非正规状况阶段:温度分布主要受出事温度分布的控制,称为非稳态导热。

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物质内部和不同物质之间能量传递的一门科学。

它广泛应用于工程领域,涉及到热传导、对流传热和辐射传热等多个方面。

下面我将总结一些传热学的重要知识点。

1.傅立叶定律:它是传热学中最基本的定律之一,也被称为热传导定律。

根据傅立叶定律,热传导速率正比于温度梯度的负值。

数学上可以表示为q=-k∇T,其中q是单位时间内的热流量,k是导热系数,∇T是温度梯度。

2.热传导:指的是热量通过物质内部的传递过程。

在固体中,热传导主要通过分子振动、电子热传导和晶格热传导等方式进行。

3.热对流:指的是通过流体的流动来传递热量。

热对流可以分为自然对流和强制对流两种形式。

自然对流是由于密度差异引起的,而强制对流是通过外部力的作用产生的。

4.辐射传热:是指热量通过电磁波的辐射传递。

所有物体在温度大于绝对零度时都会发出辐射,而辐射传热不需要通过介质传递。

辐射传热受到物体的表面性质和温度的影响。

5.热导率:是材料传导热量的能力的度量,通常用导热系数k来表示。

热导率越大,材料传导热量的能力就越强。

各种材料的热导率不同,可以用于选择合适的材料来满足特定的传热要求。

6.热阻和热导:热阻是指阻碍热量传递的能力。

热阻的大小与材料的导热性质和传热面积有关。

热导是热量在单位时间内通过材料的能力,可以用于计算传热速率。

7.对流换热系数:对流传热时,介质和界面的性质会影响传热速率。

通过引入对流换热系数h,可以描述介质与界面之间的热量传递能力。

对流换热系数与流体性质、流动方式和传热界面的条件有关。

8.对流传热的努塞尔数:努塞尔数是用于表征对流传热能力的无量纲数。

努塞尔数与热传导、对流传热系数和传热面积有关。

9.辐射传热的黑体辐射:黑体辐射指的是一个完美吸收和辐射的物体的辐射行为。

根据斯蒂芬-波尔兹曼定律,黑体辐射功率与温度的四次方成正比。

黑体辐射是辐射传热中一个重要的概念。

10.换热器:换热器是用于在两个流体之间传递热量的设备。

传热学基本知识

传热学基本知识

导热
导热定义 导热是指热量在物质内部由高温 区域向低温区域传递的过程。
导热方式 主要包括热传导、热对流和热辐 射。
导热基本定律 傅里叶导热定律,表示在单位时 间内通过某一截面的热量与垂直 于该截面的温度变化率及该截面 的面积成正比。
导热系数 描述物质导热性能的参数,其值 越大,物质的导热性能越好。
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THANKS
04
对流换热
对流换热的基本概念
总结词
对流换热是指流体与固体表面之间的热量传递过程,是传热学中的一种基本形 式。
详细描述
对流换热涉及到流体和固体之间的温度差异,当流体流过固体表面时,由于温 差的作用,流体会从固体表面吸收热量或向其释放热量,从而导致热量传递。
对流换热的分类
总结词
根据流体流动的性质和状态,对流换 热可以分为强制对流、自然对流和混 合对流三种类型。
01
辐射定律
02 斯蒂芬-玻尔兹曼定律、普朗克定 律和维恩位移定律等。
辐射系数
描述物质发射和吸收辐射能力的
参数,其值越大,物质发射和吸
03
收辐射的能力越强。
辐射方式
04
包括物体表面之间的辐射、太阳
辐射和红外辐射等。
热传导、对流和辐射的比较
热量传递方式
热传导、对流和辐射是三 种不同的热量传递方式, 它们在热量传递过程中有
三维热传导是指热量在三维空间中传递的过程。
详细描述
三维热传导是最常见的传热现象,发生在固体、液体和气体中。在三维热传导中,热量 在三个方向上传播和扩散,即长度、宽度和高度。三维热传导的数学模型通常采用三维 偏微分方程来描述,需要考虑热量在各个方向上的扩散和传递。三维热传导在工程和自

传热学知识点复习

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。

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物理学的一个重要分支,研究物体间传递热量的规律和方式。

下面是一些传热学的重要知识点的总结。

1.热量传递方式:传热学研究的第一个重要问题是热量的传递方式。

主要有三种方式:传导、对流和辐射。

传导是通过固体或液体内部的分子振动和自由电子振动而传递热量的方式;对流是通过液体或气体的运动而传递热量的方式;辐射是通过热辐射的电磁波传递热量的方式。

不同物体间的传热方式通常是综合应用这些方式。

2.热传导:热传导是固体或液体内部的热量传递方式。

它遵循傅里叶热传导定律,即热传导速率正比于温度梯度,与导热系数成正比。

导热系数是物质的一个固有特性,用于描述物质对热量的导热能力。

热情况下,低导热系数的物质不容易传递热量,而高导热系数的物质能够更好地传递热量。

3.对流传热:对流是热量通过液体或气体的运动而传递的方式。

它分为自然对流和强迫对流。

自然对流是由密度差异引起的液体或气体的自发运动,如气流中的热空气上升;强迫对流是通过外部力量推动流体运动,如风扇吹起的空气。

对流传热具有较高的传热效率,因为流体的运动可以带走物体表面的热量。

4.辐射传热:辐射是通过热辐射的电磁波传递热量的方式。

所有物体在室温下都会发射辐射,其强度与温度的四次方成正比。

黑体是指一个理想化的物体,能够完全吸收所有辐射,并以最大强度发射辐射。

根据斯特藩-玻尔兹曼定律,黑体辐射的强度正比于温度的四次方。

实际物体的辐射强度可以用其发射率和黑体辐射强度之间的比例来描述。

5.热传导方程:热传导方程是研究固体或液体内部热量传递的数学模型。

它描述了材料内部温度随时间和空间的变化。

热传导方程是一个偏微分方程,其中包含了热传导系数、材料的热容和密度等参数。

6.传热换热系数:传热换热系数描述了传热过程中介质对热量的传递能力。

它是一个物质特性,不同物质和不同传热方式都有不同的传热换热系数。

传热换热系数的大小直接影响传热速率,较大的传热换热系数意味着更快的传热速率。

传热知识点总结

传热知识点总结

传热知识点总结一、传热的基本概念1. 热传递方式热传递是指热能从高温物体传递到低温物体的过程。

在自然界中,热传递有三种方式:传导、对流和辐射。

1)传导:是指热量在固体或液体内部通过分子的传递而进行传热的现象。

传导的速度取决于物体的热导率和温度梯度。

2)对流:是指热量通过流体内部的流动而进行传热的现象。

对流传热是一种辐射传热和传导传热的耦合方式。

3)辐射:是指热能在真空和空气中通过电磁波传递而进行传热的现象。

辐射传热不需要介质,能够在真空中进行传递。

2. 热传递规律根据热传递方式的不同,热传递规律也有所不同。

在传导传热中,热流密度与温度梯度成正比;在对流传热中,热流密度与温度差、流体性质和流体速度有关;在辐射传热中,表面辐射率与物体表面性质、温度和波长有关。

3. 热传递计算在工程设计中,通常需要计算物体的传热过程。

传热计算需要考虑传热方式、传热系数、温度梯度等因素,并且可以利用传热方程进行计算。

二、传热的机制1. 传导传热传导传热是通过颗粒内部的分子振动而进行热传递的过程。

传导传热取决于介质的热导率和温度梯度。

传导传热的传热率与温度梯度成正比,与距离成反比,通常可以用傅立叶传热定律进行描述。

2. 对流传热对流传热是通过流体内部的流动而进行热传递的过程。

对流传热的传热率与温度差、流体性质和流体速度有关。

对流传热还与流体的黏度、密度、导热系数等物性参数有关。

3. 辐射传热辐射传热是通过电磁波在真空或空气中进行热传递的过程。

辐射传热的传热率与物体的表面性质、温度和波长有关。

辐射传热的计算通常需要考虑黑体辐射、灰体辐射等因素。

三、传热的数学模型1. 一维传热在一维情况下,传热可以用傅立叶传热方程进行描述。

该方程包括传热导数和传热系数两个物理量,并可以用来描述传导传热、对流传热和辐射传热。

2. 二维传热在二维情况下,传热可以用拉普拉斯传热方程进行描述。

该方程可以用来描述平板、圆柱、球体等形状的传热过程,并可以通过适当的边界条件进行求解。

传热学知识点总结

传热学知识点总结

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。

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。

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Q=

d
(i e ) F
q=
热阻:R

d
(i e )
(i e ) (i e ) q= (i e ) d d R Nhomakorabea
指热流通过平壁时遇到的阻力 2.2.2多层平壁稳定导热 (i e )
(i e ) q d1 d 2 d3 R1 R2 R3
第2章 传热学基本知识
掌握导热、热对流、对流放热、热辐射、辐射换热、 传热、热阻等的基本概念;掌握传热过程的特点及过 程;了解稳定传热和不稳定传热的概念;理解传热的 强化与削弱的基本途径。 传热学是研究热量传递过程规律的一门科学。我们在 设备工程中所涉及的传热学的知识,主要是为了学习 供暖工程打基础。在供暖工程中,供暖热负荷的确定 需要计算围护结构的传热量,建筑物的围护结构传热 主要是通过外墙、外窗、外门、顶棚和地面。

求房屋外墙的散热量q以及它的内外表温度tw1和tw2。已 知外墙厚度δ=360 ㎜,室外温度tf1=-10℃,室内温度 tf2=18℃,墙的导热系数λ=0.61W/m·℃,内表面换热 系数α1=8.7W/㎡· ℃ ,外表面换热系数α2=24.5 W/ ㎡· ℃

夏季在维持20 ℃的室内,穿单衣感到舒适,而冬季在 保持同样温度的室内却必须穿毛衣,试从传热的观点 分析其原因。冬季挂上窗帘布后觉得很暖和,原因何 在?
在日常生活和生产实践中,会遇到大量传热的现象。传热学 是研究热量传递规律的一门技术学科,通过分析传热现象,解 决工程中的增强和削弱传热问题,以实现能源的合理使用。凡 是有温度差别的地方就一定有热量的传递,热量总是自动地由 高温物体传向低温物体。热传递有三种基本方式:即导热,对 流换热和热辐射。
2.1
1
2
3
常用材料的热导率表
热导率λ [W/(m.K)] 热导率λ [W/(m.K)]
材料名称
材料名称
铜 铝 钢 不锈钢 木材 红砖
383 204 约47 29 0.12 0.23~0.58
矿渣棉 玻璃棉 珠光砂 碳酸镁 水 空气
0.04~0.046 0.037 0.035 0.026~0.038 约0.58 0.023

2.5.2传热的增强和削弱


增强传热的途径: 1.扩展传热面 2.改变流动状况 3.使用添加剂改变流体的物理性质 4.改变表面状况 5.改变换热面的形状、大小 6.改变能量传递方式 7.靠外力产生震荡,强化换热 削弱传热的方法: 1.覆盖热绝缘材料 2.改变表面状况

1 q (t f 1 t f 2 ) K (t f 1 t f 2 ) 1/ 1 / 1/ 2
K:传热系数
1 1 1 RK K 1 2
混凝土板厚为δ=100mm,导热系数λ=1.54W/(m·℃),两侧 空 气 温 度 分 别 为 t1 = 5℃ 和 t2 = 30℃ , 换 热 系 数 α1 = 25W/(m2· ℃),α2=8W/(m2·℃),求单位面积上传热过程的各 项热阻、传热热阻、传热系数及热流通量。 【解】 单位面积各项热阻 R1 =0.04(m2·℃/W) R2 =0.065(m2·℃/W) R3 =0.125(m2·℃/W) 传热热阻为 R =R1 +R2 +R3 =0.04+0.065+0.125=0.23(m2·℃/W) 传热系数为 K= ==4.35[W/(m2·℃)] 热流通量为 q=K·Δt=4.35×(30-5)=109(W/m2)
稳定传热的基本概念
2.1.1温度与热量 1.温度:表示物体冷热程度的物理量 绝对温标:T 摄氏温标:t T=t+273 2.热量:物体吸收或放出热能的多少 单位:焦耳
2.1.2传热的基本方式
导热 导热是指物体各部分无相对位移或不同物体直接接触时依靠物 质分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而进行的热量传 递现象。在地球引力范围内,单纯的导热只能发生在密实的固 体中。在导热过程中,导热的热流量与壁两侧的温差成正比, 与壁的厚度成反比,并与材料的导热性能有关。 对流 对流是依靠流体的运动,把热量由一处传递到另一处。与导热 一样,其也是传热的一种基本方式。但工程实际中所遇到的传 热问题,例如在传热的三个阶段中的第一个阶段和第三个阶段, 往往是流体与固体壁面接触时的换热,在这种情况下,换热过 程就不单有流体的对流作用,同时伴随着导热,我们把导热和 对流共同存在的过程,称为对流换热过程。
热辐射 通过以上对导热和对流换热过程的介绍,我们知道,无论导热 和对流,都必须通过冷热物体的直接接触来传递热量,但热辐 射则不同。热辐射是依靠物体表面发射可见和不可见的射线来 传递热量。物体表面每平方米每秒对外辐射的热量称为辐射力 E,其大小与物体表面性质和温度有关。
2.2稳定导热 2.2.1单层平壁稳定导热
2.3对流换热 2.3.1特征 自然对流 受迫对流 2.3.2对流换热的计算
qc c ( t )
热阻形式:
( t ) ( t ) qc 1/ c Rc
2.4辐射换热
2.5稳定传热过程及传热的增强与削弱 2.5.1稳定传热
假设两侧的流体温度为 tf1 、 tf2 ,壁两侧的对流换热系数分别 为α1、α2,壁两侧的温度分别为tw1、tw2,壁的导热系数为λ, 壁厚为 δ,壁面积为F,传热处于稳定状态,因为壁的长度和 宽度远远大于壁厚,可以认为热流方向和壁面垂直,则沿着 传热过程列出三个阶段的热流量的计算式为 q=α1(tf1 -tw1 ) q=λ/δ(tw1-tw2) q=α2 (tw2-tf2)
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