传热学
传热学名词解释
1.传热学:是研究热量传递过程规律的科学2.热量传递过程是由导热、热对流、热辐射三种基本热传递方式组成3.热传导:物体各部分无相对位移,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能传递4.导热系数:单位厚度的物体具有单位温度差时,在它的单位面积上每单位时间得到的热量。
表示材料导热能力的大小5.热流量:单位时间内通过某一给定面积的热量。
记为Ф6.热流密度:通过单位面积的热流量 记为q7.热对流:流体的宏观运动引起的热量传递8.对流换热:流体流过一个物体表面时的热量传递过程9.表面传热系数(对流换热系数):单位面积上,流体与壁面之间在单位温差下及单位时间内所能传递的能量 记为h10.辐射换热:以辐射方式进行的物体间的热量传递11.黑体:能吸收投入到其表面上的所有热辐射能量的物体12.传热系数:是表征传热过程强烈程度的标尺第二章13.温度场:某一时刻空间所有各点温度的总称14.等温面:温度场中同一瞬间相同温度各点连成的面15.稳态温度场:稳态工作条件下的温度场16.非稳态温度场:温度分布随时间变化的温度场17.温度梯度:通过该点的等温线上的法向单位矢量,指向温度升高的方向18.热阻:热转移过程中的阻力。
导热热阻:Aλδ (δ平壁的厚度) 19.热流密度:单位时间单位面积上所传递的热量20.热扩散率(热扩散系数):cρλα=物体内温度扯平的能力 21.第一类边界条件:规定了边界上的温度值22.第二类边界条件:规定了边界上的热流密度值23.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t 稳态导热24.肋片效率:表征肋片散热的有效程度。
肋片的实际散热量与其整个肋片都处于肋基温度下的散热量之比25.接触热阻:在未接触的界面之间的间隙常常充满了空气,与两个固体表面完全接触相比,增加了附加的传递阻力第三章非稳态导热26.集中参数法:当固体内部的导热热阻小于其表面的换热热阻时,固体内部的温度趋于一致,近似认为固体内部的温度t 仅是时间τ的一元函数而与空间坐标无关,这种忽略物体内部导热热阻的简化方法27.毕渥准则:λhl Bi =物体内部导热热阻比表面换热热阻 28.傅里叶数:2l a Fo τ=表征非稳态过程进行深度的无量纲时间对流换热29.努谢尔特数:λhlNu =壁面上流体的无量纲温度梯度 表明流体换热的强弱30.格拉晓夫数:23ναt gl Gr v ∆=浮升力与粘性力之比的一种量度 显示自然对流流态对换热的影响31.普朗特数:a ν=Pr 流体动量传递能力与热量传递能力的一种度量 32.雷诺数:νul=Re ηρul =惯性力与粘性力之比的一种度量 33.温度边界层:固体表面附近流体温度发生剧烈变化的薄层34.速度边界层(流动边界层):在固体表面附近流体速度发生剧烈变化的薄层35.定性温度:边界层中流体的平均温度36.特征尺寸:确定计算准则函数定型尺寸37.自然对流:各部分温度不同而引起的密度差异所产生的流动38.受迫对流:外力作用产生的流动39.膜状凝结:如果凝结液体很好的湿润壁面,它就在壁面上铺展成膜40.珠状凝结:凝结液体不能很好的湿润地面,在壁面上形成一个个小液珠41.饱和沸腾:一定压强下,当液体主体为饱和温度t ,而壁面温度高于t 时的沸腾42.过冷沸腾:主体温度低于饱和温度,而壁面温度高于饱和温度的沸腾43.核态沸腾:从起始沸腾到热流密度峰值点的沸腾区域,气泡扰动剧烈,传热系数和热流密度都急剧增大44.过渡沸腾:从热流密度峰值到最低点的沸腾区域,热流密度随温度上升而降低,因为气泡汇聚覆盖在加热面上,而蒸汽排除过程越趋恶化45.膜态沸腾:从热流密度最低点起,形成稳定的蒸汽膜层,产生蒸汽有规则的排离膜层 辐射传热46.白体(镜体):反射比ρ=1的物体47.透明体:穿透比τ=1的物体48.辐射力:单位时间内,物体的每单位面积向半球空间发射全波长的总能量49.吸收率:被物体吸收的能量占投射到物体表面上的比例50.有效辐射率:单位时间内离开物体表面单位面积的总辐射能51.发射率:实际物体的辐射力E 与同温度下黑体的辐射力b E 的比52.空间辐射热阻:由表面的面积,形状以及与另一表面的相对位置而定2,111X A 53.表面辐射热阻:由表面积与发射率决定εεA -1 54.光谱辐射力:单位时间内单位表面积向其上的半球形空间的所有方向辐射出去的在包含波长λ在内的单位波长内的能量角系数:一个表面发出的辐射能落到另一个表面的百分数55.光谱吸收比:物体吸收某一特定波长辐射能的百分数56.灰体:光谱吸收比与波长无关的物体。
传热学的名词解释
传热学的名词解释传热学是研究热量从一个物体传递到另一个物体的学科。
它是热力学和流体力学的重要分支,关注的是热量在固体、液体和气体等物质之间的传递过程。
在工程领域中,传热学起着至关重要的作用,它涉及到许多重要的名词和概念,本文将对一些传热学的重要名词进行解释和阐述。
热量传递的方式有三种基本形式:传导、对流和辐射。
1. 传导:传导是热量通过物质内部的分子热传导而进行的传热过程。
当物体的一部分被加热时,其分子会通过碰撞将热量传递给相邻的分子,从而使整个物体升温。
传导过程中,物质的导热性质起着重要作用,表示物质导热能力的物理量称为热导率。
热导率越大,热量传导速度就越快。
常见物质如金属具有较高的热导率,而绝缘材料则较低。
2. 对流:对流是热量通过流体内部的传热过程。
当一个物体加热时,沿着其表面流动的流体会受热膨胀,形成对流循环。
对流过程中,流体的热量由热源处传递到周围环境。
对流传热现象在自然界常见,如自然对流中的空气循环、大气环流等。
对流传热与流体的性质有关,如流体的黏性、密度等。
3. 辐射:辐射是热量通过热辐射而进行的传热过程。
热辐射是处于高温的物体向低温物体传递热量的一种无需媒介的方式。
辐射传热与物体的温度及其表面的发射率有关。
发射率是指物体辐射出的热量与理论上能辐射出的最大热量之比。
不同物质的发射率不同,黑体的发射率为1。
当两个物体表面温度存在差异时,高温物体会以辐射的形式向低温物体传递热量。
在实际应用中,我们经常会遇到一些与传热学相关的重要概念。
1. 热扩散:热扩散是指热量通过物体内部的传导方式进行传递的现象。
当一个物体的一部分受热时,其分子振动加剧,相邻分子通过碰撞传递热量,从而使得整个物体均匀升温。
热扩散现象在许多工程和科学领域中具有重要的影响,例如材料加工、电子器件散热等。
2. 导热方程:导热方程是描述物体内部温度分布随时间变化的偏微分方程。
它基于热扩散的传导机制,可以用来模拟和计算物体内部的温度变化。
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。
传热学心得体会
传热学心得体会传热学是研究热量从一个物体传递到另一个物体的科学。
在学习传热学的过程中,我获得了许多有关热传递的知识和技巧,这让我深受启发。
在这篇文章中,我将分享我的一些传热学心得体会。
1. 热传递的三种方式热传递可以通过三种方式进行:传导、对流和辐射。
传导是指热量通过物体内部的分子传递,对热传导的理解对于解决热传递问题至关重要。
对流是指热量通过流体的运动传递,了解流体的性质和流动规律对于分析对流传热问题非常重要。
辐射是指热量以电磁波的形式传递,了解辐射传热的原理和计算方法对于解决相应问题是必不可少的。
2. 热传导的热阻和热导率热传导的过程中,物体的大小、形状、温度差和材料的热导率都会影响热传导的效率。
热阻是指物体对热流的阻碍程度,可以用来描述物体传热性能的好坏。
热导率是指单位时间内单位面积上热量通过物体的能力,物体的热导率越大,热传导越快。
了解热阻和热导率的概念及其计算方法有助于我们更好地理解和分析传热问题。
3. 对流传热的流体性质对流传热是热量通过流体的运动传递,了解流体的性质对于分析对流传热问题是非常重要的。
流体的流动形式可以分为层流和湍流,层流时流体流动平稳有序,湍流时流体流动紊乱不规则。
此外,液体和气体的性质也会影响对流传热的方式和效率。
对流传热的研究可以帮助我们优化流体的性质和流动条件,提高对流传热过程的效率。
4. 辐射传热的计算辐射传热是由物体表面的热辐射引起的,了解辐射传热的原理和计算方法对于解决辐射传热问题非常重要。
辐射传热可以通过斯特藩—玻尔兹曼定律进行计算,该定律描述了辐射热通量与温度的关系。
除了斯特藩—玻尔兹曼定律,辐射传热还受到物体表面的发射率、反射率和吸收率的影响。
掌握计算辐射传热的方法可以帮助我们更好地理解和解决实际问题。
5. 传热学在工程中的应用传热学是工程学科中非常重要的一部分,被广泛应用于许多领域。
例如,在热力学工程中,热传递的分析和计算对于设计高效的热能设备非常重要。
传热学定义
传热学定义
嘿,朋友们!今天咱来聊聊传热学定义这档子事儿。
传热学啊,就好像是热量的一场奇妙旅行!你想啊,热量就像个调皮的小精灵,在不同的地方跑来跑去。
从一个热的地方,“哧溜”一下就跑到冷的地方去了,这过程可不就是传热嘛!
比如说,夏天你在外面晒得热乎乎的,一走进阴凉的屋子里,立马就感觉凉快了,这就是热量从你身上传到了周围的空气中呀。
或者冬天的时候,你靠近一个暖炉,哇,身上马上就暖和起来了,这就是暖炉的热量传到了你身上嘛!
传热学可不只是这么简单哦!它还涉及到好多复杂的情况呢。
就好比说做饭的时候,锅底的热量怎么就传到了锅里的食物上呢?这背后可有着大学问呢!还有啊,那些大工厂里的机器运转的时候会发热,要是不把这些热量处理好,那可不得了,机器说不定就出故障啦,这时候传热学就派上大用场了呀!
你看那保温杯,为啥能保温呢?不就是因为它能阻止热量随便跑出去嘛,这不也是传热学的应用嘛!再想想我们盖的被子,冬天能让我们暖暖的,不也是因为它能把我们身体的热量留住嘛。
传热的方式也有好几种呢!有传导,就像接力赛一样,热量一个接一个地传过去;有对流,就像水流一样带着热量到处跑;还有辐射,就像太阳光照在我们身上一样,不需要接触就能传热呢。
是不是很神奇呀?
咱生活里处处都有传热学的影子呢!冬天家里的暖气,夏天的空调,不都是在和传热打交道嘛。
要是没有传热学,我们的生活得变成啥样呀?那肯定乱套啦!
所以说呀,传热学真的太重要啦!它就像一个默默工作的小卫士,保障着我们生活的方方面面。
我们得好好了解它、研究它,让它更好地为我们服务呀!这就是传热学,一个看似普通却又无比重要的学问,大家可别小瞧了它哟!。
传热学课件课件
❖ 3 )教育思想发生了本质性的变化
❖ 传热学课程教学内容的组织和表达方 面从以往单纯的为后续专业课学习服务转 变到重点培养学生综合素质和能力方面, 这是传热学课程理论联系实际的核心。从 实际工程问题中、科学研究中提炼出综合 分析题,对培养学生解决分析综合问题的 能力起到积极的作用。
❖ 2 、研究对象 ❖ 传热学研究的对象是热量传递规律。 ❖ 3 、研究方法
❖ 研究的是由微观粒子热运动所决定的 宏观物理现象,而且主要用经验的方法寻 求热量传递的规律,认为研究对象是个连 续体,即各点的温度、密度、速度是坐标 的连续函数,即将微观粒子的微观物理过 程作为宏观现象处理。
由前可知,热力学的研究方法仍是如此,但 是热力学虽然能确定传热量(稳定流能量方 程),但不能确定物体内温度分布。
( 1 )稳态传热过程; ( 2 )非稳态传热过程。 1 )稳态传热过程(定常过程)
凡是物体中各点温度不随时间而变的热传递 过程均称稳态传热过程。
2 )非稳态传热过程(非定常过程) 凡是物体中各点温度随时间的变化而变化
的热传递过程均称非稳态传热过程。 各种热力设备在持续不变的工况下运行时
的热传递过程属稳态传热过程;而在启动、停 机、工况改变时的传热过程则属 非稳态传热 过程。
3 、传热过程的计算
针对稳态的传热过程,即 Q=const
如图 1- 3 ,其传热环节有三种情况,则其
热流量的表达式如下:
Ah1 t f 1 tw1
A
t w1
tw2
Ah2 tw2 t f 2
(a) (b) (c)
将式(a)、(b)、(c)改写成温差的形 式:
第一章
绪
论
§1-0 概 述
传热学
传热学第一章绪论1.传热学的定义: 研究由于温度差而引起的热能传递规律的科学.2.热流量(heat transfer rate):单位时间内通过某一给定面积A的热量,记为Φ,单位为 W3.热流密度(或称面积热流量):通过单位面积的热流量,记为q,单位是 W/m24.稳态过程与非稳态过程稳态过程:热量传递系统中各点温度不随时间而改变的过程非稳态过程:各点温度随时间而改变的过程5.热传导的定义: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热运动而产生的热量传递过程1)导热是物质的固有属性2)固、液、气等均具有一定的导热能力3)纯导热只发生在密实的固体和静止的流体中导热现象的判断?1)有温差;2)密实固体或静止流体6.模型一平壁稳态导热.影响因素:平壁面积,厚度,温差平壁稳态导热的计算公式:7.λ —热导率,又称导热系数.单位:W/(m·K) (热物理参数)8.热对流:流体中温度不同的各部分发生相互混合的宏观运动而引起的热量传递现象特点: 1)发生在流体中2)流体内部必须存在温差3)流体必须有宏观运动4)伴随着热传导9.对流传热:流动的流体与温度不同的固体壁面间的热量传递过程.(热对流的一种方式,传热学研究方式).分类:按流体流动的起因:1)自然对流、自由对流:流体冷、热各部分密度不同而引起的2)受迫对流、强迫对流:流体的流动是在外力(在泵或风机)作用下产生的技巧:给出流体速度的为强迫对流按流体有无相变:1)无相变的对流传热2)有相变的对流传热:沸腾换热、凝结换热10.如何判断对流传热1)发生在壁面和流体之间:参与物质类型2)壁面和流体存在温差:热量传递的前提3)流体要运动:速度体现一定不要遗漏自然对流11.对流传热的计算—牛顿冷却公式(对流传热的热量传递速率方程)当流体被加热时:当流体被冷却时:h-表面传热系数(过程量),W/(m2·K)13.热辐射:由于自身温度(热)的原因而发出辐射能的现象(heat radiation)1)辐射传热:物体之间因为相互辐射、相互吸收而引起的热量传递过程2)理想物体:绝对黑体,简称黑体(能够全部吸收投射到其表面上辐射能的物体)14.黑体辐射的斯忒藩-玻耳兹曼(Stefan-Boltamann)定律实际物体的辐射能力:注意:1)σ—斯忒藩-玻耳兹曼常数,5.67×10-8W/(m2·K4) 2)ε—发射率(emissivity),习惯上也称为黑度,物性参数15.理想模型2—两平行黑体平板间的辐射传热(相距很近,表面间充满了透明介质)16.理想模型3—非凹表面1包容在面积很大的空腔2中注意:1)辐射传热必须采用热力学温度2)注意公式的使用条件3)“动态平衡”的含义(p8)17.导热、对流与辐射的辨析:1)导热、对流只在有物质存在的条件下才能实现;热辐射不需中间介质(非接触性传热)2)辐射不仅有能量的转移,而且伴随能量形式的转换;3)辐射换热是一种双向热流同时存在的换热过程;4)辐射能力与其温度有关,导热、对流与温差有关;导热与对流的辨析:气、液、固均具有导热能力,纯导热只发生在静止的流体中;对流只发生在流动的流体中;18.传热过程:热量由固体一侧的高温流体通过固体壁面传给另一侧低温流体的热量传递过程 。
传热学总结
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传热学
油气储运工程09级
热扩散率:a ( c) ① ɑ越大,表示物体受热时,其内部温 度扯平的能力越大。 ② ɑ越大,表示物体中温度变化传播的 越快。所以,ɑ也是材料传播温度变化能力大小的指标,亦称 导温系数。 典型一维稳态导热问题: t t 平壁导热 (A ) q 面积热阻RA :单位面积的导热热阻称面积热阻。 热阻R:整个平板导热热阻称热阻。 圆筒壁的导热: 2 l (t t ) = (t t ) Φ
油气储运工程--- Oil & gas storage and transportation engineering
12
传热学
油气储运工程09级
国际单位制中的7个基本物理量: 长度[m],质量[kg],时间[s],电流[A],温度[K],物质的量 [mol],发光强度[cd] 相似原理的重要应用: 1.相似原理在传热学中的一个重要的应用是指导试验的安排及试 验数据的整理。 2.相似原理的另一个重要应用是指导模化试验。 自然对流亦有层流和湍流之分。 自然对流传热可分成大空间和有限空间两类。 gtl 3 Gr 数是浮升力/粘滞力比值的一种量度。 2 瑞利数: Ra Gr Pr
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传热学
油气储运工程09级
第六章 相似原理及量纲分析
同类现象:用相同形式且具有相同内容的微分方程式所描述的现象。 相似的概念:对于两个同类的物理现象,如果在相应的时刻及相应的 地点与现象有关的物理量一一对应成比例,则称此两现象彼此相似。 判别两现象相似的条件: ①只有同类现象才能谈相似。 ②单值性条件相似:初始条件、边界条件、几何条件、物理条件。 ③同名的已定特征数相等。 获得相似准则数的方法:相似分析法和量纲分析法。 相似分析法:在已知物理现象数学描述的基础上,建立两现象之间 的一些列比例系数,尺寸相似倍数,并导出这些相似系数之间的关 系,从而获得无量纲量。 量纲分析法:在已知相关物理量的前提下,采用量纲分析获得无量 纲量。
(完整PPT)传热学
(完整PPT)传热学contents •传热学基本概念与原理•导热现象与规律•对流换热原理及应用•辐射换热基础与特性•传热过程数值计算方法•传热学实验技术与设备•传热学在工程领域应用案例目录01传热学基本概念与原理03热辐射通过电磁波传递热量的方式,不需要介质,可在真空中传播。
01热传导物体内部或两个直接接触物体之间的热量传递,由温度梯度驱动。
02热对流流体中由于温度差异引起的热量传递,包括自然对流和强制对流。
热量传递方式传热过程及机理稳态传热系统内的温度分布不随时间变化,热量传递速率保持恒定。
非稳态传热系统内的温度分布随时间变化,热量传递速率也随时间变化。
传热机理包括导热、对流和辐射三种基本传热方式的单独作用或相互耦合作用。
生物医学工程研究生物体内的热量传递和温度调节机制,为医学诊断和治疗提供理论支持。
解决高速飞行时的高温问题,保证航空航天器的安全运行。
机械工程用于优化机械设备的散热设计,提高设备运行效率和可靠性。
能源工程用于提高能源利用效率和开发新能源技术,如太阳能、地热能等。
建筑工程在建筑设计中考虑保温、隔热和通风等因素,提高建筑能效。
传热学应用领域02导热现象与规律导热基本概念及定律导热定义物体内部或物体之间由于温度差异引起的热量传递现象。
热流密度单位时间内通过单位面积的热流量,表示热量传递的强度和方向。
热传导定律描述导热过程中热流密度与温度梯度之间关系的定律,即傅里叶定律。
导热系数影响因素材料性质不同材料的导热系数差异较大,如金属通常具有较高的导热系数,而绝缘材料则具有较低的导热系数。
温度温度对导热系数的影响因材料而异,一般情况下,随着温度的升高,导热系数会增加。
压力对于某些材料,如气体,压力的变化会对导热系数产生显著影响。
稳态与非稳态导热过程稳态导热物体内部各点温度不随时间变化而变化的导热过程。
在稳态导热过程中,热流密度和温度分布保持恒定。
非稳态导热物体内部各点温度随时间变化而变化的导热过程。
传热学PDF
1传热学2传热学内容介绍一、导热二、对流换热三、辐射换热四、换热器31.传热学定义传热学是研究热量传递过程规律的一门科学。
2. 传热的动力——温度差3.三种基本传热方式导热、对流、辐射或热传导、热对流、热辐射¾注意:对流换热、辐射换热都不是基本传热方式41.传热的基本方式说法正确的是。
A.导热、对流和辐射B.导热、对流换热和辐射C.热传导、热对流和热辐射D.导热、对流换热和辐射换热答案:A 、C52.夏季在维持20℃的室内工作时一般穿单衣感到舒适,而冬季在保持20℃的室内工作时却必须穿绒衣才觉得舒适,这主要是因为。
A.冬季和夏季人的冷热感觉不一样B.在室内冬季人周围物体(墙体)的温度低于夏季人周围物体(墙体)的温度C.冬季房间的湿度小于夏季房间的湿度D.冬季房间的风速大于夏季房间的风速答案:B63.减少保温瓶的散热,将瓶胆的两层玻璃之间抽成真空,镀成镜面,可以减少。
A.辐射换热散热B.导热散热C.对流散热D.对流换热散热和辐射换热散热答案:D7第一章导热理论基础1.1 导热基本概念1.2 傅里叶定律1.3 导热系数1.4 导热微分方程1.5 导热过程的单值性条件81、导热定义:物体各部分无相对位移或不同物体直接接触时依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而进行的热量传递现象。
2、导热机理:气体:分子不规则热运动;介电体:晶格振动金属:电子相互作用和振动;液体:晶格振动。
2、特点:导热是物质的属性,可在固体、液体及气体中发生;单纯的导热只发生在固体中。
91.1导热基本概念1、温度场1)定义:指某一时刻空间所有各点温度分布的总称。
(时间、空间)2)表示:(1)稳态温度场(2)一维稳态温度场(3)二维稳态温度场(),,,t f x y z τ=(),,t f x y z =()t f x =(),t f x y =102 、等温面与等温线1)特点:不相交2)作用:描述温度场3、温度梯度1)定义:自等温面上某点到另一个等温面,以该点法线方向为方向,数值等于该点法线方向的温度变化率的向量,称为温度梯度,用gradt 表示,正向朝着温度增加的方向。
热力学与传热学的区别
热力学与传热学的区别
热力学和传热学是热学的两个重要分支,它们有以下区别:
1. 研究对象不同:热力学研究的是能量的转移和转化,以及物质的宏观性质与状态之间的关系,不考虑热能传输的具体方式。
传热学研究的是热能的传递与传输过程,分析热传导、热对流、热辐射等传热方式及其规律。
2. 研究内容不同:热力学主要研究热力学系统的宏观性质,如温度、压力、体积等,以热力学定律为基础推导热力学过程的性质和规律。
传热学主要研究能量传递与传输的机制和过程,分析热传导、热对流、热辐射等传热方式的传热规律。
3. 研究方法不同:热力学是一种宏观理论,采用统计平均的方法,通过宏观参数的测量和分析研究系统的性质。
传热学则需要借助实验、数值模拟、专业设备等多种手段来研究具体的传热过程和传热性能。
4. 应用范围不同:热力学广泛应用于工程领域,如热力机械、热工工艺、能源系统等;而传热学广泛应用于热处理、化工、能源转化等领域,对优化能源利用和热设计起着重要作用。
总之,热力学研究能量的转移和转化,物质的宏观性质与状态之间的关系;传热学研究能量的传递与传输过程,分析传热方式及其规律,两者在热学的不同领域发挥着重要作用。
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
物理概念
物理概念
热管热传递速率曲线图传热学的作用是利用可以预测能量传递速率的一些定律去补充热力学分析,因后者只 讨论在平衡状态下的系统。这些附加的定律是以3种基本的传热方式为基础的,即导热、对流和辐射。传热学是研 究不同温度的物体或同一物体的不同部分之间热量传递规律的学科。
随着激光等新的实验技术的引入谢观看
应用领域
应用领域
传热不仅是常见的自然现象,而且广泛存在于工程技术领域。在能源动力、化工制药、材料冶金、机械制造、 电气电信、建筑工程、文通运输、航空抗天、纺织印染、农业林业、生物工程、环境保护和气象预报等部门中存 在大量的热量传递问题。而且常常还起着关健作用。例如,提高锅炉的蒸汽产量,防止燃气轮机燃烧室过热、减 小内燃机气缸和曲轴的热应力、确定换热器的传热面积和控制热加工时零件的变形等,都是典型的传热学问题。
传热方式
传热方式
传热的基本方式有热传导、热对流和热辐射三种。 1、热传导是指在不涉及物质转移的情况下,热量从物体中温度较高的部位传递给相邻的温度较低的部位, 或从高温物体传递给相接触的低温物体的过程,简称导热。 从微观角度来看。气体、液体、导电固体和非导电固体的导热机理是有所不同的。 (1)气体中,导热是气体分子不规则热运动时相互碰撞的结果。众所周知,气体的温度越高,其分子的运 动动能越大。不同能量水平的分子相互碰撞的结果,使热量从高温处传到低温处。 (2)导电固体中有相当多的自由电子,它们在晶格之间像气体分子那样运动。自由电子的运动在导电固体 的导热中起着主要作用。 在非导电同体中,导热是通过晶格结构的振动,即原子、分子在其平衡位置附近的振动来实现的。 (3)至于液体中的导热机理,还存在着不同的观点。有一种观点认为定性上类似于气体,只是情况更复杂, 因为液体分子间的距离比较近,分子间的作用力对碰撞过程的影响远比气体大。另一种观点则认为液体的导热机 理类似于非导电固体。 2、热对流是指不同温度的流体各部分由相对运动引起的热量交换。
传热学概念汇总
传热学概念汇总
传热学是研究热量如何在物体之间传递的科学领域。
以下是一些传热学中常见的概念:
1. 热传导:热量通过物质内部的分子或原子振动传递的过程。
2. 热对流:热量通过流体介质(如气体或液体)的流动传递的过程。
3. 热辐射:热量通过电磁辐射传递的过程,可以在真空中进行。
4. 热传导率:物质的热导性能的度量,表示在单位时间内,单位温度梯度下传导的热量。
5. 热传递:热量从高温区域传递到低温区域的过程。
6. 热平衡:当热量传递停止时,两个物体之间达到的温度差为零,达到了热平衡。
7. 热传递方程:描述热传递过程的数学方程,如热传导方程、对流传热方程等。
8. 热导率:物质的热传导性能的度量,表示在单位时间内,单位面积上通过物质传导的热量。
9. 热传递系数:描述物体表面传热能力的量,表示单位时间内,单位面积上通过辐射、对流等方式传递的热量。
10. 热容:物质单位质量在温度变化时所吸收或释放的热量。
这些概念是传热学中的基本概念,用于描述热量传递的过程和性质。
传热学完整课件PPT课件
凡是物体中各点温度不随时间而变的热传递 过程均称稳态传热过程。) 凡是物体中各点温度随时间的变化而变化
的热传递过程均称非稳态传热过程。 各种热力设备在持续不变的工况下运行时
的热传递过程属稳态传热过程;而在启动、停 机、工况改变时的传热过程则属 非稳态传热 过程。
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❖ 3 )教育思想发生了本质性的变化 ❖ 传热学课程教学内容的组织和表达方
面从以往单纯的为后续专业课学习服务转 变到重点培养学生综合素质和能力方面, 这是传热学课程理论联系实际的核心。从 实际工程问题中、科学研究中提炼出综合 分析题,对培养学生解决分析综合问题的 能力起到积极的作用。
.
❖ 2 、研究对象
第一章
绪
论
.
§1-0 概 述
一、基本概念 ❖ 1 、传热学 ❖ 传热学是研究热量传递规律的学科。 ❖ 1)物体内只要存在温差,就有热量从物
体的高温部分传向低温部分; ❖ 2)物体之间存在温差时,热量就会自发
的从高温物体传向低温物体。
.
2 、热量传递过程 根据物体温度与时间的关系,热量传递过程 可分为两类:
❖ ( 3 )非导电固体:导热是通过晶格结构 的振动所产生的弹性波来实现的,即原子、 分子在其平衡位置附近的振动来实现的。
.
❖( 4 )液体的导热机理:存在两种不同的 观点:第一种观点类似于气体,只是复杂些, 因液体分子的间距较近,分子间的作用力对 碰撞的影响比气体大;第二种观点类似于非 导电固体,主要依靠弹性波(晶格的振动, 原子、分子在其平衡位置附近的振动产生的) 的作用。
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b 微电子: 电子芯片冷却 c 生物医学:肿瘤高温热疗;生物芯片;组 织与器官的冷冻保存 d 军 事:飞机、坦克;激光武器;弹药贮 存 e 制 冷:跨临界二氧化碳汽车空调/热泵; 高温水源热泵 f 新能源:太阳能;燃料电池
传热学pdf
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传热学是物理的分支,主要研究的是热的物理性质和转移原理,
例如热的运动和交换,热的分配及其它有关热量的特征等。
传热学兼
容物理热学,机械热学,隔热材料技术,能源和机械设备设计,室内
及室外环境热舒适性,冶金,农业,制药,炎症热学,走火传输,用
热技术进行气体分解等等。
热传导是传热学中重要的概念,它是指在热环境中,有不同的热
源和有限容量的热量传输的过程。
各种材料的热传导性质有不同,因此,熔炼技术,热传输过程,包括固体,液体和气体里的热传输,空
气动力学效应,热放射,对流,潜热和表面传热这些概念都是传热学
的重要组成部分。
热传输是传热学中重要的研究领域,它可以用来分析、研究和设计各种传热过程所需的传热技术,传热装置和传热工具。
另外,传热学还可以用来研究不同物质及其热工艺之间的传热特性,进而提高科技水平,解决生活中的问题。
例如,当某种物质通过
另一种物质而传播出来时,传播的效率就受到传热特性的影响。
通过
研究和分析这些特性及其影响因素,我们可以使传热更有效,提高生
产效率。
总之,传热学是一门研究不同物质热量传输原理和特性,以及对
热辐射,对流,潜热,热储存和热传输等过程的影响的学科,它主要
应用于建筑,航空航天研究,制冷,机械,冶金,矿冶,医药等众多
领域。
传热学定律
传热学定律
传热学定律是指热量传递的基本规律,主要包括以下几个方面:1. 傅里叶定律:指出在导热过程中,单位时间内通过给定面积的热量,正比于该处的温度梯度,而方向与温度梯度相反。
傅里叶定律是传热学的基本定律之一,也是热力学第一定律在导热过程中的具体表现。
2. 牛顿冷却定律:指出当物体表面与周围环境温差为1℃时,每秒钟通过单位面积所传递的热量为一个常数,称为热流密度或热流量。
该定律适用于所有物体的冷却过程,包括气体、液体和固体。
3. 普朗特数:普朗特数是一个无量纲数,它表示流体的动量扩散能力与热量扩散能力的比值。
普朗特数是流体力学和传热学中的一个重要参数,对于研究流体流动和传热问题具有重要意义。
4. 斯蒂芬-玻尔兹曼定律:指出黑体的辐射能力与其表面温度的四次方成正比。
该定律是黑体辐射理论的重要基础之一,也被广泛应用于工程热力学和辐射测量学等领域。
5. 基尔霍夫定律:指出在任一给定温度下,从任一黑体中发射出的辐射能,与从同一黑体中吸收的辐射能之比,等于该温度下黑体的吸收率。
该定律是辐射换热学的基本定律之一,对于研究辐射换热问题具有重要意义。
这些传热学定律是传热学的基础理论,对于研究热量传递和热交换问题具有重要意义。
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第一章绪论1-1 传热学概述一、什么是传热学传热学是研究热量传递规律的科学。
(热量传递由什么引起的)基于热力学的定义,热是一种传递中的能量。
传递中的能量不外乎是处于无序状态的热和有序状态的功,他们的传递过程常常发生在能量系统处于不平衡的状态下,而系统的状态是可以用其状态参数来确定的。
热力学的基本状态参数是压力p、温度T以及比容积v。
对于一个不可压缩的热力学系统而言,温度的高低就反映了系统能量状态的高低和单位质量系统内热能(或称热力学能,简称内能)的多少。
热力学第二定律告诉我们,能量总是自发地从高能级状态向低能级状态传递和迁移。
因此,热的传递和迁移就会发生在热系统的高内能区域和低内能区域之间,也就是高温区域和低温区域之间。
对于自然界的物体和系统,将其视为热力学系统时,他们常常是处于不平衡的能量状态之下,各部位存在着压力差和温度差,因而功和热的传递是一种非常普遍的自然现象。
因此,凡是有温度差的地方就有热量传递。
热量传递是自然界和工程领域中极普遍的现象。
我们学习传热学就是要掌握各种热量传递现象的规律,从而为设计满足一定生产工艺要求的换热设备,提高现有换热设备的操作和管理水平,或者对一定的热过程实现温度场的控制打下理论基础。
(课程安排)在本课程中,我们将首先简要的介绍传热学的主要研究内容,给出导热、对流与辐射这三种热量传递基本方式的概念及所传递热量的计算公式。
然后分别讨论导热、对流换热和辐射换热的基本规律,最后,在此基础上,把上述知识综合起来,介绍传热过程及换热设备的计算方法。
二、传热学的重要性几乎在每个工程技术部门中都会遇到传热问题。
(例子)例如建筑物的供热与降温。
自然界(沙尘暴)。
三、传热学与工程热力学在研究方法上的异同工程热力学与传热学都是研究热现象的,都以热能的传递与转换过程中的基本规律作为研究对象。
但是,工程热力学与传热学从不同的角度来研究热现象,因此在研究内容与方法上有很大区别。
1. 工程热力学着重研究的是在能量转换与传递过程中各种形式的能量在数量方面的关系以热能在质量方面的情况。
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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传热学教案学习目的及学时分配1、教学目的通过学习能熟练掌握传热过程的基本规律、实验测试技术及分析计算方法,从而达到认识、控制、优化传热过程的目的。
2、学时分配课内学时 58 学时,实验环节 6 学时第一章绪论本章要求:1掌握内容:①热量传递的三种基本方式的概念、特点及基本定律;②传热过程、传热系数及热阻的概念。
2了解内容:了解传热学的发展史、现状及发展动态。
§1 — 1 概述一、基本概念1 、传热学:传热学是研究热量传递规律的学科。
1)物体内只要存在温差,就有热量从物体的高温部分传向低温部分;2)物体之间存在温差时,热量就会自发的从高温物体传向低温物体。
由于自然界和生产技术中几乎均有温差存在,所以热量传递已成为自然界和生产技术中一种普遍现象。
2 、热量传递过程:根据物体温度与时间的关系,热量传递过程可分为两类:( 1 )稳态传热过程;( 2 )非稳态传热过程。
1)稳态传热过程(定常过程):凡是物体中各点温度不随时间而变的热传递过程均称稳态传热过程。
2)非稳态传热过程(非定常过程):凡是物体中各点温度随时间的变化而变化的热传递过程均称非稳态传热过程。
各种热力设备在持续不变的工况下运行时的热传递过程属稳态传热过程;而在启动、停机、工况改变时的传热过程则属非稳态传热过程。
二、讲授传热学的重要性及必要性1 、传热学是热工系列课程教学的主要内容之一,是热能动力专业必修的专业基础课。
是否能够熟练掌握课程的内容,直接影响到后续专业课的学习效果。
2 、传热学在生产技术领域中的应用十分广泛。
如:热能动力学、环境技术、材料学、微电子技术、航空航天技术存在着大量的传热学问题,而且起关键性作用。
随着大规模集成电路集成温度的不断提高,电子器件的冷却问题越显突出。
例如:20 世纪70 ~90 年代,集成电路芯片的功率从10w/c ㎡~100w/c ㎡,产生的热量增大,若热量不能及时的散发出去(冷却),会使芯片温度升高,而影响电子器件的寿命及工作可靠性。
因此,电子器件有效散热是获得新产品的关键。
例如:航天飞机在重返地球时以当地音速的15 ~20 倍的极高速度进入大气层,由于飞行器与空气的相对运动,在表面产生剧烈的摩擦加热现象,使气流局部温度达5000 ~15000k ,为保证飞行器安全飞行,有效的冷却和隔热方法的研究是其关键的问题。
3 、传热学的发展和生产技术的进步具有相互依赖和相互促进的作用。
传热学在生产技术发展中已成为一门理论体系初具完善、内容不断充实、充满活力的主要基础科学。
高参数大容量发电机组的发展,原子、太阳、地热能的利用,航天技术、微电子技术、生物工程的发展,推动传热学的发展,而传热学的发展又促进生产技术的进步发展。
同时,随着生产技术及新兴科学技术的发展,又向传热学提出了新的挑战和新的研究课题。
三、传热学的特点、研究对象及研究方法1 、特点1 )理论性、应用性强传热学是热工系列课程内容和课程体系设置的主要内容之一。
是一门理论性、应用性极强的专业基础课,在热量传递的理论分析中涉及到很深的数学理论和方法。
在生产技术领域应用十分广泛,在生产技术发展中已成为一门理论体系初具,内容不断完善、充实,充满活力的主要基础科学。
传热学的发展促进了生产技术的进步,而新兴科学技术的发展向传热学提出了新的课题和新的挑战。
2) 有利于创造性思维能力的培养传热学是热能动力的专业课之一,在教学中重视学生在学习过程中的主体地位,启迪学生学习的积极性,在时间上给学生留有一定的思维空间。
从而进一步培养创新的思维能力。
对综合性、应用性强的传热问题都有详细地分析讨论。
同时介绍了传热学的发展动态和前景。
从而给学生开辟了广阔且纵深的思考空间。
3 )教育思想发生了本质性的变化传热学课程教学内容的组织和表达方面从以往单纯的为后续专业课学习服务转变到重点培养学生综合素质和能力方面,这是传热学课程理论联系实际的核心。
从实际工程问题中、科学研究中提炼出综合分析题,对培养学生解决分析综合问题的能力起到积极的作用。
2 、研究对象传热学研究的对象是热量传递规律。
3 、研究方法研究的是由微观粒子热运动所决定的宏观物理现象,而且主要用经验的方法寻求热量传递的规律,认为研究对象是个连续体,即各点的温度、密度、速度是坐标的连续函数,即将微观粒子的微观物理过程作为宏观现象处理。
由前可知,热力学的研究方法仍是如此,但是热力学虽然能确定传热量(稳定流能量方程),但不能确定物体内温度分布。
§1 — 2 热量传递的三种基本方式一、导热(热传导)1 、定义: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量传递称导热。
如:固体与固体之间及固体内部的热量传递。
从微观角度分析气体、液体、导电固体与非金属固体的导热机理。
( 1 )气体中:导热是气体分子不规则热运动时相互碰撞的结果,温度升高,动能增大,不同能量水平的分子相互碰撞,使热能从高温传到低温处。
( 2 )导电固体:其中有许多自由电子,它们在晶格之间像气体分子那样运动。
自由电子的运动在导电固体的导热中起主导作用。
( 3 )非导电固体:导热是通过晶格结构的振动所产生的弹性波来实现的,即原子、分子在其平衡位置附近的振动来实现的。
( 4 )液体的导热机理:存在两种不同的观点:第一种观点类似于气体,只是复杂些,因液体分子的间距较近,分子间的作用力对碰撞的影响比气体大;第二种观点类似于非导电固体,主要依靠弹性波(晶格的振动,原子、分子在其平衡位置附近的振动产生的)的作用。
说明:只研究导热现象的宏观规律。
2 、导热现象的基本规律1 )傅立叶定律(1822 年,法国物理学家)如图1-1 所示,一维导热问题,两个表面均维持均匀温度的平板导热。
根据傅立叶定律,对于x 方向上任意一个厚度为dx 的微元层,单位时间内通过该层的导热量与当地的温度变化率及平板面积 A 成正比,即(1 —1 )其中λ——比例常数,导热率(导热系数);负号表示热量传递的方向同温度升高的方向相反。
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,记为,单位w 。
3 )热流密度(面积热流量):单位时间内通过单位面积的热量称为热流密度,记为q ,单位w/ ㎡。
当物体的温度仅在x 方向放生变化时,按傅立叶定律,热流密度的表达式为( 1 —2 )说明:傅立叶定律又称导热基本定律,式(1-1 )、(1-2 )是一维稳态导热时傅立叶定律的数学表达式。
通过分析可知:dt而q <0,说明此时热量沿x 减小的方( 1 )当温度t 沿x 方向增加时,0>dx向传递;dt时,q > 0 ,说明热量沿x 增加的方向传递。
( 2 )反之,当0<dx( 3 )导热系数λ表征材料导热性能优劣的参数,是一种物性参数,单位:w/mk 。
不同材料的导热系数值不同,即使同一种材料导热系数值与温度等因素有关。
金属材料最高,良导电体,也是良导热体,液体次之,气体最小。
二、对流1 、基本概念1) 对流:是指由于流体的宏观运动,从而使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。
对流仅发生在流体中,对流的同时必伴随有导热现象。
2) 对流换热:流体流过一个物体表面时的热量传递过程,称为对流换热。
2 、对流换热的分类根据对流换热时是否发生相变来分:有相变的对流换热和无相变的对流换热。
根据引起流动的原因分:自然对流和强制对流。
1 )自然对流:由于流体冷热各部分的密度不同而引起流体的流动。
如:暖气片表面附近受热空气的向上流动。
2 )强制对流:流体的流动是由于水泵、风机或其他压差作用所造成的。
3 )沸腾换热及凝结换热:液体在热表面上沸腾及蒸汽在冷表面上凝结的对流换热,称为沸腾换热及凝结换热(相变对流沸腾)。
3 、对流换热的基本规律< 牛顿冷却公式>流体被加热时,(1 — 3 )流体被冷却时,(1 — 4 )其中及分别为壁面温度和流体温度;用表示温差(温压),并取为正,则牛顿冷却公式表示为( 1 —5 )( 1 —6 )其中h —比例系数(表面传热系数)单位。
h 的物理意义:单位温差作用下通过单位面积的热流量。
表面传热系数的大小与传热过程中的许多因素有关。
它不仅取决于物体的物性、换热表面的形状、大小相对位置,而且与流体的流速有关。
一般地,就介质而言:水的对流换热比空气强烈;就换热方式而言:有相变的强于无相变的;强制对流强于自然对流。
对流换热研究的基本任务:用理论分析或实验的方法推出各种场合下表面换热导数的关系式。
三、热辐射1、基本概念1 )辐射和热辐射物体通过电磁波来传递能量的方式称为辐射。
因热的原因而发出辐射能的现象称为热辐射。
2 )辐射换热辐射与吸收过程的综合作用造成了以辐射方式进行的物体间的热量传递称辐射换热。
自然界中的物体都在不停的向空间发出热辐射,同时又不断的吸收其他物体发出的辐射热。
说明:辐射换热是一个动态过程,当物体与周围环境温度处于热平衡时,辐射换热量为零,但辐射与吸收过程仍在不停的进行,只是辐射热与吸收热相等。
3 )导热、对流、辐射的评述①导热、对流两种热量传递方式,只在有物质存在的条件下,才能实现,而热辐射不需中间介质,可以在真空中传递,而且在真空中辐射能的传递最有效。
②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。
在辐射时,辐射体内热能→辐射能;在吸收时,辐射能→受射体内热能,因此,辐射换热过程是一种能量互变过程。
③辐射换热是一种双向热流同时存在的换热过程,即不仅高温物体向低温物体辐射热能,而且低温物体向高温物体辐射热能,④辐射换热不需要中间介质,在真空中即可进行,而且在真空中辐射能的传递最有效。
因此,又称其为非接触性传热。
⑤热辐射现象仍是微观粒子性态的一种宏观表象。
⑥物体的辐射能力与其温度性质有关。
这是热辐射区别于导热,对流的基本特点。
2 、热辐射的基本规律:所谓绝对黑体:把吸收率等于 1 的物体称黑体,是一种假想的理想物体。
黑体的吸收和辐射能力在同温度的物体中是最大的而且辐射热量服从于斯忒藩——玻耳兹曼定律。
黑体在单位时间内发出的辐射热量服从于斯忒藩——玻耳兹曼定律,即( 1 —7 )其中T ——黑体的热力学温度K ;——斯忒潘—玻耳兹曼常数(黑体辐射常数),;A ——辐射表面积m *m 。
实际物体辐射热流量根据斯忒潘——玻耳兹曼定律求得:( 1 —8 )其中Φ——物体自身向外辐射的热流量,而不是辐射换热量;——物体的发射率(黑度),其大小与物体的种类及表面状态有关。
要计算辐射换热量,必须考虑投到物体上的辐射热量的吸收过程,即收支平衡量,详见第八章。
物体包容在一个很大的表面温度为的空腔内,物体与空腔表面间的辐射换热量( 1 —9 )四、传热过程传递热量的基本方式:导热、对流、热辐射,由这三个基本方式组成不同的传热过程。