(完整版)传热学知识点总结

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11k 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）

Φ

-=

B A c t t R 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。

导热微分方程所依据的基本定理

傅里叶定律和能量守恒定律

傅里叶定律及导热微分方程的适用范围

适用于：热流密度不是很高，过程作用时间足够长，过程发生的空间尺度范围足够大不适用的：a 当导热物体温度接近0k 时b 当过程作用时间极短时c 当过成发生的空间尺度极小，与微观粒子的平均自由程相接近时第三章

非正规状况阶段和正规状况阶段

非正规状况阶段：温度分布主要受初始温度分布的控制

正规状况阶段：当过程进行到一定深度时，物体初始温度的分布的影响逐渐消失，此后不

同

时刻的温度分布主要受热边界条件的影响。Bi 数、Fo 数定义及物理意义

Bi 数：固体内部导热热阻与界面上换热热阻之比Bi=&h/入

l

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F

l

o

l a

τ

==

换热时间

边界热扰动扩散到面积上所需的时间

Fo数：表征非稳态过程进行深度的无量纲时间。

集中参数法定义及应用范围

答：忽略物体内部导热热阻的简化分析方法称为集中参数发。当Bi数很小时可以采用集中参数法。

第四章

导热问题数值求解的基本思想

把原来在时间、空间坐标系中连续的物理量的场，如导热物体的温度场等，用有限个离散点上的值的集合来代替，通过求解按一定方法建立起来的关于这些值的代数方程，来获得离散点上被求物理量的值

作业4-9

A

a

d

A

第五章

对流传热的定义和影响因素

流体流经固体时流体与固体表面之间的热量传递现象。

a 流体流动的起因

b 流体有无相变

c 流体的流动状态

d 换热表面的几何因素

e 流体的

物理性质

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称为流动边界层。

热边界层：固体表面附近流体温度发生剧烈变化的这一薄层称为温度边界层或热边界层。普朗特数的基本意义

Pr 数表征了流动边界层与热边界层的相对大小。

从传热观点看，为什么暖气片一般放在窗户下面？

答窗户附近的温度较低，容易和暖气产生的热空气产生空气对流，这样室内的温度能较快

提升（高温与低温引起的空气对流）

温度同为20摄氏度的水，假设流动速度相同，当你将两只手分别放到水和空气中，为什么

感觉不同

尽管水和空气的流速和温度相同，由于水的密度约为空气的一千倍，而动力粘度则相差不大，

所以收放入水中的雷诺数要远大于手放入空气中的雷诺数，因此手放入水中的努塞尔数大，

另一方面水的传热系数比空气的大。

第六章

相似分析法、量纲分析法

答：相似分析法：物理现象相似的性质；相似准数间的关系；判断相似的充分必要条件量纲分析法：在已知相关物理量的前提下，采用量纲分析获得无量纲量。

相似原理的基本内容

1、物理现象相似的性质；

2、相似准数间的关系；

3、判断相似的充分必要条件

复习题1、9

物理量相似是指两现象在空间相似的前提下，各对应参量在空间的对应点和时间的对应间隔上互成比例。

Nu：对流换热的强弱。

Pr：流体动量扩散能力和热量扩散能力的相对大小。

Gr：浮升力和粘性力的相对大小反映了自然对流换热的强弱。

第七章

凝结传热：蒸汽遇冷凝结并伴随有相变的对流传热