传热学基础复习资料
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。
传热学复习要点
传热学复习要点1-3节为导热部分1.导热理论基础(分稳态导热和非稳态导热) (1)导热现象的物理本质及在不同介质中的传递特征.依靠分子,原子和自由电子等微观粒子热运动进行的热量传递.气体中为分子,金属中为电子,非导电固体和液体中为晶格(2)温度场的空间时间概念.表达式:t=f(x,y,z, τ)空间用x,y,z表示.时间用τ.稳态: 非稳态:(3)温度梯度的概念和表达式.定义: 两等温面温差与其法线方向距离的比值极限..表达式:(4)傅立叶定律的概念及其表达式.----导热基本定律定义:表达式:适用范围:只适用于各向同性的固体材料.(5)导热系数的定义,物理意义和影响因素.表达式:物理意义:表征物体导热能力的大小.影响因素:(6)物性参数为常数时的导热微分方程式在各种不同条件下的数学表达.导热微分方程---由傅立叶定律和热一律导出.导热微分方程表达式:无内热源:稳态温度场:无内热源且为稳态温度场:(7)导温系数的表达及其物理意义,与导热系数的区别.导温系数a定义: a=λ/cρ;物理意义:表示物体加热或冷却时,物体内部各部分温度趋于一致的能力.(8)导热过程单值性条件和数学表达.单值性条件包括4个:几何条件;物理条件;时间条件;边界条件;其中边界条件分3类:①第一类边界条件:已知边界面温度.②第二类边界条件:已知边界面热流密度..③第二类边界条件:已知边界面与周围流体间的表面传热系数及周围流体温度tf.牛顿冷却公式:2.稳态导热--t=f(x,y,z)(1)通过单层平壁,多层平壁和复合平壁的导热计算式及温度分布,热阻概念及其表达式和运用.A: 第一类边界条件: 在无内热源,常物性条件下1)单层平壁,高度h>>厚度δ，即为无限大平壁.因是一维导热,所以温度分布为线性分布.t=tw1-(tw1-tw2)x/δ;热流密度q=tw1-tw2/(δ/λ)=Δt/Rt.热阻Rt: Rt=Δt/q.2)多层平壁:温度分布为折线..B: 第三类边界条件: 厚度δ,无内热源,常物性单层平壁:q=(tf1-tf2)/(1/h1+δ/λ+1/h2)Rt=1/h1+δ/λ+1/h2多层平壁:q=(tf1-tf2)/(1/h1+δ/λ+1/h2)C: 复杂的平壁导热:(串连加并联)RA与RB串连: R=RA+RB;RA与RB并连: R=1/(1/RA+1/RB).D: 导热系数为t的函数:λ=λ0(1+bt)t= q=此时,温度分布为二次曲线.(2)通过单层圆筒壁和多层圆筒壁的导热及温度分布,热阻表达式和运用.工程上长度l>>厚度δ的称为圆筒壁导热.1)第一类边界条件:内径为r1,外径为r2单层: 边界条件:t=q=温度分布为曲线分布.多层:q=1)第三类边界条件:单层:多层:(3)临界热绝缘直径的物理概念和如何确定合理的绝热层厚度. 当绝热层外径=dx时,总热组最小,散热量最大.这一直径称为临界~~Dx=dc=2λins/h2.说明:外径d2<dc时,热损失反而增大.外径d2>dc时,加绝热层才有效.(4)肋片的作用及温度分布曲线,肋片效率概念及影响因素,肋片散热量的计算式.---- 只讨论等截面直肋1)等截面直肋:肋高为l,肋厚为δ,肋片周边长度为U,导热系数为λ,l>>δ,可认为肋片温度只沿着高度方向变化.边界条件:2)过余温度:以周围介质tf为基准的温度.θ=t-tf.其中m=温度分布为一条余弦双曲函数,即沿x反向逐渐降低.肋端国余温度:3)肋片表面散热量:4)肋片效率:定义:在肋片表面平均温度tm下,肋片的实际散热量Φ与假定整个肋片表面都处在肋基温度to时的理想散热量Φo的比值.即:结论:①当m一定时,随着肋高增加, Φ先迅速增大然后逐渐趋于平缓.也即η先降低,肋高增加到一定程度时, Φ急剧降低.②ml大,肋端过于温度小,肋片表面tm小,效率低.所以应降低m提高效率.③λ与h都给定时,m随U/A降低而减小.变截面肋片效率高.(5)接触热阻的形成和表达式.两固体直接接触,因接触面不绝对平整,会产生接触热阻.定义式:减小接触热阻的措施:改善接触面粗糙镀;提高接触面挤压压力;减小表面硬度;接触面上涂油.3.非稳态导热(分瞬态导热和周期性导热)两个重要准则:Fo准则和Bi准则.Bi=(δ/λ):(1/h)Fo=aτ/δ2(1)瞬态导热过程及周期性不稳态导热过程的特点.前者物理量瞬间变化.后者物理量周期性变化.(2)Fo准则的表达式及物理意义,当Fo>0.2时,无限大平壁内的温度变化规律.傅立叶准则:Fo=aτ/δ2物理意义:表征不稳态导热过程的无因次时间. Fo>0.2为临界值.无限大平壁:在进行到F o>0.2的时间起,物体中任何给定地点的过余温度的对数值将随时间按线性规律变化.(3)Bi准则的表达式及物理意义, Bi准则对无限大平壁内温度分布的影响.毕渥准则Bi=(δ/λ):(1/h)物理意义:表征物体内部导热热阻与表面对流换热热阻之比.它的值越小,内部温度越趋于均匀一致.Bi<0.1可近似认为,物体温度是均匀一致的.(4)运用集总参数法的条件及温度计算式.集总参数法的条件:对于平板,圆柱,球体,温度计算式:V为体积,A为表面积,初始温度θ=to-tf.地下建筑的预热:5-7节为对流换热部分5.对流换热分析(对流换热=导热+热对流)(1)对流换热过程的特征及基本计算公式.定义：流体因外部原因(强迫对流)或内部原因(自然对流)而流动并与物体表面接触时发生的热量传递.特征:①导热与热对流同时存在的复杂热传递过程②必须有直接接触（流体与壁面）和宏观运动；也必须有温差③由于流体的粘性和受壁面摩擦阻力的影响，紧贴壁面处会形成速度梯度很大的边界层基本计算公式:---牛顿冷却公式:q=h(tw-tf)(2)影响对流换热的因素.影响因素:①流动的起因（强迫对流或自然对流）；②流动状态（层流或紊流）；③有无相变；④换热表面几何因素；⑤流体的物理性质。
传热学复习提纲 标准版
.1．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。
2．临界热绝缘直径: 临界热绝缘直径dc是指对应于总热阻RL为极小值时的保温层外径，只有当管道外径d2大鱼临界热绝缘直径dc时，覆盖保温层才肯定有效地起到减少热损失的作用。
3．速度边界层：在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层。
4．温度边界层：在流体温度场中壁面附近温度发生急剧变化的薄层。
5．定性温度：确定换热过程中流体物性的温度。
6．特征尺度：对于对流传热起决定作用的几何尺寸。
7．相似准则：(如Nu,Re,Pr,Gr,Ra)：由几个变量组成的无量纲的组合量。
8．珠状凝结：当凝结液不能润湿壁面(θ>90˚)时，凝结液在壁面上形成许多液滴，而不形成连续的液膜。
9．膜状凝结：当液体能润湿壁面时，凝结液和壁面的润湿角(液体与壁面交界处的切面经液体到壁面的交角)θ<90˚，凝结液在壁面上形成一层完整的液膜。
10．核态沸腾：在加热面上产生汽泡，换热温差小，且产生汽泡的速度小于汽泡脱离加热表面的速度，汽泡的剧烈扰动使表面传热系数和热流密度都急剧增加。
11．膜态沸腾：在加热表面上形成稳定的汽膜层，相变过程不是发生在壁面上，而是汽液界面上，但由于蒸汽的导热系数远小于液体的导热系数，因此表面传热系数大大下降。
12．热辐射：由于物体内部微观粒子的热运动状态改变，而将部分内能转换成电磁波的能量发射出去的过程。
13．吸收比：投射到物体表面的热辐射中被物体所吸收的比例。
14．反射比：投射到物体表面的热辐射中被物体表面所反射的比例。
15．穿透比：投射到物体表面的热辐射中穿透物体的比例。
16．黑体：吸收比α= 1的物体。
17．白体：反射比ρ=l的物体(漫射表面)18．透明体：透射比τ= 1的物体19．灰体：光谱吸收比与波长无关的理想物体。
20．黑度：实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力的比值，即物体发射能力接近黑体的程度。
传热学复习资料（全）
传热学复习资料（全）0.2.1、导热（热传导） 1 、概念定义：物体各部分之间不发⽣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。
3、导热的基本规1 ）傅⽴叶定律 1822 年，法国数学家如图所⽰的两个表⾯分别维持均匀恒定温度的平板，是个⼀维导热问题。
考察x ⽅向上任意⼀个厚度为dx 的微元层律根据傅⾥叶定律，单位时间内通过该层的热流量与温度变化率及平板⾯积A 成正⽐，即式中是⽐例系数，称为热导率，⼜称导热系数，负号表⽰热量传递的⽅向与温度升⾼的⽅向式中是⽐例系数，称为热导率，⼜称导热系数，负号表⽰热量传递的⽅向与温度升⾼的⽅向相反式中是⽐例系数，称为热导率，⼜称导热系数，负号表⽰热量传递的⽅向与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 ⽅向发⽣变化时，按傅⽴叶定律，热流密度的表达式为: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：（1）当温度 t 沿 x ⽅向增加时，＞０⽽ q ＜０，说明此时热量沿 x 减⼩的⽅向传递；（2）反之，当 <0 时， q > 0 ，说明热量沿 x 增加的⽅向传递。
4 ）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/(m ·℃ )。
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。
5) ⼀维稳态导热及其导热热阻如图1-3所⽰，稳态 ? q = const ，于是积分Fourier 定律有：dxdt Aλ-=Φ⽓体液体⾮⾦属固体⾦属λλλλ>>>导热热阻,K/W 单位⾯积导热热阻，m2· K/W 0.2.2、热对流1 、基本概念1) 热对流：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。
传热学复习资料
一、名词解释1、导热系数：2、集总参数法：3、肋效率：4、膜状凝结：5、传热系数：6、热对流：7、珠状凝结：8、有效辐射： 二、简答题1、试用传热学术语说明导热问题常见的三类边界条件。
2、在寒冷的北方地区，建房用砖采用实心砖还是多孔的空心砖好？为什么？3、简述毕渥数的物理意义，0→Bi 及∞→Bi 各代表什么样的换热条件？4、P r 数的物理意义是什么？试比较P r ＜1、P r ＞1和P r =1时，速度边界层与温度边界层厚度的相对大小。
5、热扩散系数是表征什么的物理量？它与导热系数的区别是什么？6、空气横掠垂直管束时，沿流动方向管排数越多，换热越强，而蒸汽在水平管束外凝结时，沿液膜流动方向管排数越多，换热强度降低，为什么？7、分别写出N u 、R e 、B i 数学表达式，并说明其物理意义。
8、试从管内强制对流换热的实验关联式4.08.0Pr Re 023.0=Nu 出发，分析强化对流换热的有效措施。
三、计算1、有一厚为20mm 的大平壁，导热系数为1.3W/(m ·K)。
为使每平方米壁面的热损失不超过1500W ，在外表面上覆盖了一层导热系数为0.12W/(m ·K)的保温材料。
已知复合壁两侧温度分别为700℃及50℃，试确定此时保温层的厚度。
2、用热线风速仪测定气流速度的试验中，将直径为0.1mm 的电热丝与来流方向垂直放置，来流温度为25℃，电热丝温度为55℃，测得电加热功率为20W/m 。
假定除对流外其它热损失可忽略不计。
试确定此时的来流速度。
（15分） 已知空气的物性参数：温度25t =℃时，0.0263λ= W/(m ·K)，615.5310v -=⨯m 2/s ，Pr 0.702= 温度40t =℃时，0.0276λ= W/(m ·K)，616.9610v -=⨯m 2/s ，Pr 0.699= 温度55t =℃时，0.0287λ= W/(m ·K)，618.4610v -=⨯m 2/s ，Pr 0.697= 已知关联式：13Re Pr n Nu C =，其中C 和n 的值从下表中查取：Re C n 0.4~4 0.989 0.330 4~40 0.911 0.385 40~4000 0.683 0.466 4000~400000.1930.61840000~400000 0.0266 0.8053、用裸露的热电偶测定圆管中气流的温度，热电偶的指示值1170t =℃，已知管壁温度90w t =℃，气流对热接点的对流传热表面传热系数为50h =W/(m 2·K),热接点表面的发射率0.6ε=。
传热学复习资料
传热学复习资料一、名词解释 1、稳态导热是指系统中各点的温度不随时间而改变的导热过程2、非稳态导热是指系统中各点的温度随时间而改变的导热过程3、导热系数（热导率）用λ表示，n xt q=λ，单位)*/(K m W ，是物性参数。
数值上等于在单位温度梯度作用下物体内热流密度矢量的模。
表征材料的热传导的能力大小，与材料的种类和材料的温度等因素有关系。
4、温度边界层在固体表面附近，流体的温度发生剧烈变化的这一薄层就称为温度边界层（或热边界层）。
一般规定，流体与壁面的温度差达到流体主体与壁面的温度差的99％处到壁面的距离，为温度边界层的厚度δt 。
即温度边界层外边界处的温度应满足下式： (T －T w)=0.99(T f －T w) 5、速度边界层在固体表面附近，流体的速度发生剧烈变化的这一薄层就成为速度边界层。
一般规定，流体与壁面的速度差达到流体主体与壁面的速度差的99％处到壁面的距离，为速度边界层的厚度δt 。
即速度边界层外边界处的速度应满足下式：%99/=∞u u 6、传热过程热量由壁面一侧流体通过壁面传递到壁面另一侧流体的过程7、表面传热系数用h 表示，以前常称为对流换热系数，单位是)*/(2K m W ，数值上等于冷热流体在单位温度差作用下、单位面积上的热流量的值，是表征传热过程强烈程度的标尺。
h 的大小与诸多的因素有关。
9、污垢热阻表示换热设备传热面上因沉积物而导致传热效率下降程度的数值，即换热面上沉积物所产生的传热阻力，单位为㎡·K / W 。
10、接触热阻两块靠近的板，在未接触的界面之间的间隙中经常充满空气，热量将以导热的方式穿过这种气隙层。
这种与两固体表面真正接触相比，增加了附加的传递阻力，称为接触热阻。
11、定型尺寸确定某一结构形状大小的尺寸称为定型尺寸。
12、定性温度定性温度是用于确定特征数中流体物性的温度。
13、普朗特数用Pr 表示，ανδδ==3Pr t （ν是动量传递系数，α是热量传递系数），表征了流动边界层与热边界层的相对大小，动量扩散系数与热量扩散系数的一种能力的比值。
传热学-总复习
积分法
（2）角系数性质 相对性（互换性）： （9-3） 完整性： 分解性： （9-5） （9-17）
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（3）两表面封闭体系的辐射换热量 一般式： （9-8） 几种特殊情况的简化式： （a） X1-2=1时： （9-10）
（b）X1-2=X2-1=1 时： （9-9）
（5） 分析：各种情况下非稳态温度分布的定性描述。
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三、对流与相变换热
1、基本概念 流动边界层（层流、紊流、层流底层），温度边界层，Pr、 Re、Gr、Nu的物理概念、数量级，定性温度，定型尺寸，同类 现象，受迫对流、自然对流、当量直径，膜状凝结，珠状凝结， 过冷沸腾，饱和沸腾，泡态沸腾，膜状沸腾，沸腾换热临界热流 密度，烧毁点，大容器沸腾换热曲线。
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2、理论 普朗克定律: 维恩位移定律: （8-11） （8-12）
斯蒂芬－玻尔兹曼定律（四次方定律）: （8-13）和（8-14） 兰贝特定律: （8-17） （8-25）
基尔霍夫定律:
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3、辐射换热计算 （1） 角系数 代数法: (a) 一个方向无限长封闭三凸面
(b) 一个方向无限长任意两凸面
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2、 理论 （1）对流换热的数学描写 动量方程（2个）： （5-4a）和（5-4b） 能量方程： （5-5a）和（5-5b） 连续性方程： （5-3） 换热方程： （5-2a）和（5-2b） 边界条件： （2）边界层微分方程组及其求解： （5-2）、 （5-3）、（5-12）和（5-11） （3）边界层积分方程组及其求解：（5-18）和（5-28） （4）雷诺类比：（5-39）和（5-40） （5）相似原理：
传热学复习资料汇总
传热学复习资料汇总一、名词汇总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：当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时，在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量，这种现象被称为热传导，简称导热。
4．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用的热量传递过程，称为表面对流传热，简称对流传热。
5．辐射传热：物体不断向周围空间发出热辐射能，并被周围物体吸收。
同时，物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。
这样，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，称为表面辐射传热，简称辐射传热。
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。
7．对流传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量，单位为W／(m2·K)。
对流传热系数表示对流传热能力的大小。
8．辐射传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量，单位为W／(m2·K)。
辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。
9．复合传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量，单位为W／(m2·K)。
复合传热系数表示复合传热能力的大小。
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．温度场：某一瞬间物体内各点温度分布的总称。
一般来说，它是空间坐标和时间坐标的函数。
12．等温面(线)：由物体内温度相同的点所连成的面（或线）。
13．温度梯度：在等温面法线方向上最大温度变化率。
14．热导率：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。
热导率是材料固有的热物理性质，表示物质导热能力的大小。
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+∂∂∂∂+∂∂∂∂+∂∂∂∂=∂∂)()()(zt 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。
传热学复习提纲
第一章 绪论热量传递过程由导热、对流、辐射3三种基本方式组成。
一 导 热导热又称热传导，是指温度不同的物体各部分无相对位移或不同温度的各部分直接紧密接触时，依靠物质内部分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而进行热量传递的现象。
1、 傅里叶公式A t t w w δλ21-=Φ （W ）λ——导热系数，)(C m W ο•。
（物理意义：单位厚度的物体具有单位温度差时，在单位时间内其单位面积上的导热量。
） 2、热流密度λλδR t t t A q w w ∆=-=Φ=21 （W/m 2）二 热对流热对流，依靠流体的运动，把热量从一处传递到另一处的现象。
1、 对流换热对流换热：流体与温度不同的固体壁面接触时所发生的传热过程。
区别2、 牛顿冷却公式)(f w t t h q -=h ——对流换热系数，W/(m 2·)。
（物理意义：流体与壁面的温差为1时，单位时间通过单位面积传递的热量。
）三 热辐射物体表面通过电磁波（或光子）来传递热量的过程。
1、 特点○1辐射能可以通过真空自由地传播而无需任何中间介质。
○2一切物体只要具有温度（高于0K ）就能持续地发射和吸收辐射能。
○3不仅具有能量传递，还有能量的转换：热能——电磁波——热能。
2、 辐射换热：依靠辐射进行的热量传递过程。
3、 辐射力物体表面每单位面积在单位时间内对外辐射的全部能量。
4100⎪⎭⎫ ⎝⎛=T C E b(W/m 2)C b ——辐射系数，C b =5.67W/(m 2·K 4)。
4、 辐射量计算⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫⎝⎛=424121100100T T C q ， 四 传热过程1、 总阻2111h h R ++=∑λδ2、 总热流密度)()(辐射换热量对流换热量c r q q q +=第二章 导热问题的数学描述一 基本概念及傅里叶定律1、 基本概念○1等温面：由温度场中同一瞬间温度相同点所组成的面。
（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。
传热学复习资料(5套)
传热学复习资料大全一、填空题1、热量传递的三种基本方式_热传导_、_热对流_、_热辐射_。
2、已知平壁厚0.02m ，热阻为0.02㎡·K/W ，其导热系数为__1W/(m ·K)__。
3、__导热微分方程__及其单值性条件可以完整地描述一个具体的导热问题。
4、影响自然对流传热系数的主要因素有：_流动起因_、_流动速度_、_流动有无相变_、 _壁面的几何形状_、_大小和位置_、_流体的热物理性质_。
5、速度边界层是指_在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层_。
6、在蒸汽的凝结过程中，_珠状_凝结传热系数大于_膜状_凝结。
7、大容器沸腾曲线分为_自然对流_、_核态沸腾_、_过度沸腾_、_膜态沸腾_四个区段。
8、基尔霍夫定律表明，善于辐射的物体也善于_吸收_，在同温度下，黑体具有_最大_的辐射力，实际物体的吸收率永远_小于_1。
9、普朗克定律揭示了黑体光辐射力按_波长_变化的分布规律。
10、传热过程是指_热量从高温流体通过壁面传向低温流体的总过程_。
11、在一台顺流式的换热器中，已知热流体的进出口温度分别为180℃和100℃，冷流体的进出口温度分别为40℃和80℃，则平均对数温差为_61.7℃_。
12、已知一灰体表面的温度为127℃，黑度为0.5，则其辐射力为_725.76W/㎡or726W/㎡_。
13、为了达到降低温度的目的，肋片应该装在_冷流体_一侧。
14、灰体就是吸收率与_波长或“λ”复合_无关的物体。
15、冬季室内暖气壁面与附近空气之间的换热属于_复合_换热。
16、传热系数的物理意义是指_冷热流体_间温度差为1时的传热热流密度。
17、黑度是表明物体_辐射_能力强弱的一个物理量。
18、肋壁总效率为_肋壁实际散热量肋壁_与肋壁侧温度均为肋基温度时的理想散热量之比。
19、在一个传热过程中，当壁面两侧换热热阻相差较多时，增大换热热阻_较大_一侧的换热系数对于提高传热系数最有效。
20、圆管的临界绝缘直径d 的计算公式_h d c /2λ=_，它表示当保温材料外径为dc 时，该保温材料的散热量达到_最大值_。
传热学复习资料
传热学复习资料第一章概论一、名词解释热流量是单位时间内传递的热量，热流密度是单位传热面上的热流量。
导热是指物体内部温度差或不同温度物体接触时，物质微粒的热运动传递热量的现象。
对流传热是流体通过固体壁的热传递过程，包括表面对流传热和导热。
辐射传热是物体向周围空间发出和接收热辐射能的过程。
总传热过程是指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。
对流传热系数、辐射传热系数和复合传热系数分别表示对流传热能力、辐射传热能力和复合传热能力的大小。
总传热系数表示总传热过程中热量传递能力的大小。
二、填空题1.热量传递的三种基本方式为热传导、热对流、热辐射。
2.热流量是指单位时间内传递的热量，单位为W；热流密度是指单位传热面上的热流量，单位为W/m2.3.总传热过程是指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，总传热系数表示它的强烈程度。
4.总传热系数是指传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间内的传热量，单位为W/(m2·K)。
5.导热系数的单位是W/(m·K)，对流传热系数的单位是W/(m2·K)，传热系数的单位是W/(m2·K)。
6.复合传热是指复合传热系数等于对流传热系数和辐射传热系数之和，单位为W/(m2·K)。
7.单位面积热阻rt的单位是K/W，总面积热阻Rt的单位是m2·K/W。
8.单位面积的导热热阻可以表示为m2·K/W或K/W。
9.单位面积的对流传热热阻可以表示为1/h。
10.总传热系数K与单位面积传热热阻rt的关系为rt=1/K。
11.总传热系数K与总面积A的传热热阻Rt的关系为Rt=1/KA。
12.稳态传热过程是指物体中各点温度不随时间而改变的热量传递过程。
13.非稳态传热过程是指物体中各点温度随时间而改变的热量传递过程。
14.某燃煤电站过热器中，烟气向管壁传热的辐射传热系数为30W/(m2·K)，对流传热系数为270W/(m·K)，其复合传热系数为100 W/(m2·K)。
传热学复习题及其答案
传热学复习题及其答案传热学是研究热量传递规律的学科，它在工程实践中有着广泛的应用。
以下是一些传热学的复习题及其答案，供学习者参考。
# 一、选择题1. 传热的基本方式有哪三种？- A. 对流- B. 辐射- C. 导热- D. 所有选项都是答案：D2. 傅里叶定律描述的是哪种传热方式？- A. 对流- B. 辐射- C. 导热- D. 都不是答案：C# 二、填空题1. 导热系数是描述材料______能力的物理量。
答案：导热2. 对流换热的特点是热量通过______来传递。
答案：流体的宏观运动# 三、简答题1. 请简述牛顿冷却定律的内容。
答案：牛顿冷却定律指出，物体表面与周围环境之间的热交换速率与它们之间的温差成正比。
2. 什么是黑体辐射定律？其数学表达式是什么？答案：黑体辐射定律描述了理想化的物体（黑体）在不同温度下发出的辐射能量与波长的关系。
其数学表达式为：E(λ,T) = (2πhc^2) / (λ^5) * 1 / (e^(hc/(λkT)) - 1)，其中E(λ,T)是波长为λ在温度T下的辐射强度，h是普朗克常数，c是光速，k是玻尔兹曼常数。
# 四、计算题1. 假设有一厚度为0.05m的墙体，其导热系数为0.6 W/m·K，两侧温差为10°C。
求墙体的热流量。
答案：根据傅里叶定律，热流量Q = k * A * ΔT / d，其中A是面积，ΔT是温差，d是厚度。
假设面积A足够大，可以忽略不计，那么Q = 0.6 * 10 / 0.05 = 120 W。
2. 已知一物体表面温度为300 K，环境温度为20°C，求该物体表面与环境之间的热交换速率，假设对流换热系数为10 W/m²·K。
答案：热交换速率Q = h * A * ΔT，其中h是对流换热系数，A是物体表面积，ΔT是温差。
假设A足够大，可以忽略不计，那么Q = 10 * (300 - 273) = 270 W。
传热学概念复习资料
1.传热学是研究由温差引起的热量传递规律的科学。
2.热传递分为稳定热传递（温度不随时间的变化热变化）和不稳定热传递（温度随时间的变化热变化）3.热传导：它是不同温度的物体之间通过直接接触或同一物体不同温度的各部分之间，当没有宏观相对位移时，由分子原子电子等微观粒子的热运动来传递热量的过程。
热对流：它是物体间不同温度的各部分之间由流体微团宏观相对唯一来传递热量的过程热辐射：由于热的原因而向外发出辐射的过程。
4.对流换热过程；运动着的流体与固体壁面之间的热传递过程5.传热过程：热量从壁面一侧流体传给壁面另一侧流体的过程6.综合换热：对流换热和辐射换热同时存在的过程7.温度场：温度场是各时刻物体中各点温度分布的总称。
8.温度场按物体中个点的温度是否随时间变化分为非稳态温度场（随时间变化）和稳态温度场（不随时间变化）9.等温面：温度场中，同意瞬间温度相等的点连成的面成为等温面。
等温线等温面与任意平面的交线为等温线。
注：等温线是不可能相交的，它只能是封闭曲线或者终止于物体的边界线上。
10.导温系数a也称为热扩散系数或热扩散率，它象征着物体在被加热或冷却是其内部各点温度趋于均匀一致的能力。
A大的物体被加热时，各处温度能较快的趋于一致。
11.肋片效率：实际的肋片换热量/整个肋片壁面的温度等于肋根温度时的换热量。
速度边界层：现定义贴近壁面的具有明显速度梯度的那一层流体为速度边界层。
12.热边界层：定义贴近壁面的具有明显温度梯度的那一层流体为热边界层。
13.定型尺寸：应该选择对换热系数影响最大的尺寸作为定型尺寸。
14.定型温度的选择：确定流体物性的温度，从而把物性当作常量处理。
15.凝结：工质由气态变为液态的过程叫凝结。
17、膜状凝结：如果能够湿润，他就在壁面上形成一层液膜，并受重力作用而向下流动，称为膜状凝结。
18、珠状凝结：这些滚入的液珠冲掉了沿途所有的液珠，于是蒸汽又在这些裸露的冷壁面重新凝结，在凝结核心处形成小液珠，这称之为珠状液珠。
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传热学基础一、填空题1、传热的基本方式有热传导、热对流和热辐射三种。
热传导、热对流、热辐射2、传热过程可分为不随时间变化的和随时间变化的。
稳态传热、非稳态传热3、对流换热实质是和两种传热机理共同作用的结果。
热对流、导热4、某瞬时物体内部各点温度的集合称为该物体的，其同温度各点连成的面称为，其法线方向上温度的变化率用表示。
温度场、等温面、温度梯度5、当物质的种类一定时，影响导热系数大小的外因主要是和。
6、表示物体的蓄热量与界面上换热量的比值称为。
时间常数7、在湍流传热时，热阻主要集中在，因此，减薄该层的厚度是强化的重要途径。
层流内层、对流传热8、对流传热系数的主要影响因素有（1）（2）（3）（4）（5）。
流体的种类和相变化的情况；流体的性质；流体流动的状态；流体流动的原因；穿热面的形状、分布和大小9、无相变时流体在圆形直管中作强制湍流传热，在α=λ/公式中，n 是为校正 的影响。
当流体被加热时，n 取 ，被冷却时n 取 。
热流方向、、10、努塞尔特准数Nu 表示 的准数，其表达式为 ，普兰特准数Pr 表示 的准数，其表达式为 。
对流传热系数、λαl Nu =、物性影响、λμP C =Pr 11、蒸汽冷凝有 和 两种方式。
膜状冷凝、滴状冷凝12、双层平壁定态热传导，两层壁厚面积均相等，各层的导热系数分别为1λ和2λ，其对应的温度差为1t ∆和2t ∆，若1t ∆>2t ∆，则1λ和2λ的关系为 。
1λ<2λ二、简答题1、何谓热对流何谓对流传热对流换热又可分为哪两大类答：热对流是指流体中质点发生相对位移而引起的热量传递。
通常，对流传热是指流体与固体壁面间的传热过程，它是热对流和热传导的结合。
它又可分为强制对流和自然对流两类。
2、请简述辐射换热区别于导热和热对流方式最主要的特征。
它是唯一一种非接触的传热方式；它不仅产生能量转移，而且还伴随着能量形式的转换，即发射时从热能转换为辐射能，而被吸收时又从辐射能转换为热能。
3、请简述在非稳态导热过程中物体中温度分布存在的两个阶段。
（1）在第一阶段内，温度分布主要受初始温度分布的控制，此阶段称为非正规状况的阶段。
（2）当过程进行到一定的深度，物体中不同时刻的温度分布主要取决于边界条件及物性，此时为第二阶段，即正规状况阶段。
4、若热流体走管内，冷流体走管外，两流体通过间壁的传热包括那几个过程 答：包括以下三个过程：（1）热流体以对流传热方式将热量传给管内壁（2）热量由内壁面以热传导方式传给外壁面（3）热量由外壁面以对流传热的方式传给冷流体三、计算题1、一红砖平面墙厚度为500mm ，一侧壁面温度为200℃，另一侧壁面温度为30℃，红砖的导热系数可取为/W （m ℃）。
求：（1）通过平壁的热传导通量q 。
（2）平壁内距离高温侧350mm 处的温度，℃。
解：（1）求q已知2001=t ℃，302=t ℃，mm b 5.0=，57.0=λ/W （m ℃）单层平壁热传导通量221/19457.05.030200m W b t t q =-=-=λ （2）设平壁内距离350mm 处的温度为t ，则有：19457.035.0200=-=t q 解得：81℃57.035.0194200=⨯-=t 2、用平板法测定固的导热系数。
在平板一侧用电热器加热，另一侧用冷却器冷却，同时在板的两侧用热电偶测量其表面温度。
若所测固体的表面积为2m ，厚度为20mm 。
实验测得电流表读数为A ，伏特计读数为100V ，两侧表面的温度分别为180℃和30℃。
求：该材料的导热系数λ。
（1）由实验测得的电流和电压可求出导热量QW IV Q 58.0==（2）由单层平壁热传导方程可求出λ 由s bt t Q λ21-=可得： ()()()℃./773.03018001.002.058221m W t t s Qb =-⨯=-=λ 3、某炉壁由下列三种材料组成，内层是耐火砖，()℃./4.11m W =λ，mm b 2301=；中间是保温砖，()℃./15.02m W =λ，mm b 1152=；最外层是建筑砖，()℃./8.03m W =λ，mm b 2303=。
今测得其内壁温度℃9001=t ，外壁温度℃804=t 。
求（1）通过炉墙单位面积的热损失2/m W 。
（2）各层的温差。
（3）各层接触面的温度。
（假设各层接触良好）解：设2t 为耐火砖和保温砖之间接触面的温度。
3t 为保温砖和建筑砖之间接触面的温度。
（1） 由多层平壁定态热传导公式可以导出q ：233221141673288.0767.0164.08208.023.015.0115.04.123.080900m W b b b t t S Q q =++=++-=++-==λλλ （2）1t ∆、2t ∆、3t ∆分别为耐火砖层，保温砖层和建筑砖层的温差。
因是多层平壁的定态热传导，故q q q q ===321 由111λb t q ∆=可得，℃6.1104.123.0673111=⨯==∆λb q t ℃0.51615.0115.0673.222=⨯==∆λb q t ℃5.1938.023.0673.333=⨯==∆λb q t （3）℃4.7896.110900112=-=∆-=t t t℃4.2730.5164.789223=-=∆-=t t t4、平壁炉的炉壁由三种材料所组成，内层是耐火砖，()℃./07.11m W =λ，mm b 2001=；中间是绝缘砖，()℃./14.02m W =λ，mm b 1002=；最外层是钢板，()℃./453m W =λ，mm b 63=。
若耐火砖层内表面温度℃11501=t ，钢板外表面温度℃304=t 。
求（1）导热的热通量q 。
（2）若计算结果与实验的热损失（2/300m W ）不符，分析原因并计算附加热阻附R 。
解：（1）由三层平壁的定态热传导公式求q000133.0714.0187.0112045006.014.01.007.12.030115033221141++=++-=++-==λλλb b b t t S Q q 2/1242901.01120m W ==（1） 计算结果：2/300m W q >，分析原因是：说明平壁层间接触不良，有空气层存在，产生了附加热阻附R 。
即30033221141=+++-=附R b b b t t q λλλ代入数据得： 300901.01120＝附R q += 解出Wm R ℃＝－＝附⋅283.2901.03001120 5、某平壁炉是由一耐火砖与一层普通砖砌成，两层得厚度均为100mm ，其导热系数分别为()℃./9.0m W 及()℃./7.0m W 。
待操作稳定后，测得炉壁得内表面温度为700℃，外表面温度为130℃。
为减少热损失，在普通砖的外表面砌一层厚度为40mm ，导热系数为()℃./06.0m W 的保温层，待操作稳定后，又测得炉内表面温度为740℃，外表面温度为90℃。
今设原来的两层材料导热系数不变。
求：加上保温层后单位面1积炉壁的热损失比原来减少的百分数。
解：（1）加保温层前，单位面积炉壁的热损失1q 。
此时，为两层平壁的热传导： 22211311/22407.01.09.01.0130700m W b b t t q =+-=+-=λλ （2）加保温后，单位面积炉壁的热损失为2q ，此时为三层平壁的热传导：232211412/76006.004.07.01.09.01.0907403m W b b b t t q =++-=++-=λλλ （3）增加保温层后，热损失比原来减少的百分数为：%5.68%10022407062240%100121=⨯-=⨯-q q q 6、 有一直径为mm 5.332⨯φ的钢管，其长度为3m ，已知管内壁温度为100℃，外壁温度为90℃。
求该管的热损失为多少KW 。
（已知钢管的导热系数为45()℃./m W ）解：本题为单层圆筒壁的热传导，求热损失可用式：()1221ln 12r r t t L Q λπ-= 式中各量为：m r 0125.01=，m r 016.02=，m L 3=，℃1001=t ，℃902=t代入上式可得()KW W Q 34.34343400125.0016.0ln 4519010032==-⨯⨯=π 7、有一蒸汽管外径为25mm ，管外包以两层保温材料，每层厚度均为25mm ，外层与内层保温材料的导热系数之比为4/12=λλ，此时的热损失为L Q 。
今将内外两层材料互换位置，且设管外壁与保温层外表面的温度均不变，则热损失为LQ '。
求L L Q Q /'，并说明何种材料放在里层为好。
解： （1）蒸汽管外半径 mm r 5.122251== 内层保温层外半径mm r 5.37255.122=+=外层保温层外半径mm r 5.62255.373=+=已知4/12=λλ，故124λλ=（2）当导热系数小的材料包在里层时，热损失L Q 为：()()()91.485.375.62ln 415.125.37ln 12ln 1ln 12131113123212131λπλλπλλπt t L t t L r r r r t t L Q L -=+-=+-= W （3）当导热系数大的材料包在里层时，热损失LQ '为： ()()()14.385.375.62ln 15.125.37ln 412ln 1ln 12131113123112231λπλλπλλπt t L t t L r r r r t t L Q L -=+-=+-=' W （4）可求出：L LQ Q /'56.114.391.4==，说明在圆筒壁当采用两种以上材料保温时，为减少热损失，应将λ小的材料包在里层为好。
8、在一个mm 5.360⨯φ的钢管外包有两层绝热材料,里面为mm 40的氧化镁粉,平均导热系数为()℃./m W ；外层为20mm 的石棉层，其平均导热系数为()℃./m W ，钢的导热系数为45()℃./m W ，现测出管内壁温度为500℃，最外层温度为80℃。
求（1）每米管长的热损失。
（2）两层保温层界面的温度。
（假设层间接触良好）（1） 求每米管长的热损失LQ ，此为三层圆筒壁的热传导。
已知：℃，℃，，，8050009.002.007.007.004.003.003.00035.00265.00265.02053.0414321===+==+==+===t t m r m r m r m r ()℃./451m W =λ，()℃./07.02m W =λ，()℃./15.03m W =λ代入下式：()()m W r r r r r r t t LQ /4.19168.11.120027.0263807.009.0ln 15.0103.007.0ln 07.010265.003.0ln 451805002ln 1ln 1ln 1234323212141=++=++-=++-=πλλλπ（2） 保温层界面温度3t ,可按两层圆筒壁导热来计算：()()4.19103.007.0ln 07.010265.003.0ln 4515002ln 1ln 12323212131=+-=+-=t r r r r t t L Q πλλπ 可解出()℃1.131,21.120027.04.19150033=+⨯=-t t π9、求绝压为140KPa ，流量为1000h kg /的饱和水蒸汽冷凝后并降温到60℃时所放出的热量。