传热学知识点()

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传热学知识点

传热学知识点

常用的相似准则数:①努谢尔特:Nu=aL/λ分子是实际壁面处的温度变化率,分母是原为l的流体层导热机理引起的温度变化率反应实际传热量与导热分子扩散热量传递的比较;Nu大小表明对流换热强度;②雷诺准则Re=WL/V Re大小反映了流体惯性力和粘性力相对大小;Re是判断流态的;③格拉小夫准则Gr=gβ△tL3/V2 Gr的大小表明浮升力和粘性力的的相对大小,Gr表明自然流动状态兑换热的影响;④普朗特准则: Pr=V/a Pr表明动量扩散率与热量扩散率的相对大小;辐射换热时的角系数:①相对性②完整性③可加性热交换器通常分为三类:间壁式、混合式和回热式,按传热表面的结构形式分为管式和板式间壁式热交换器按两种流体相互间的流动方向热交换器分为分为顺流,逆流,交叉流;导温系数α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;Α大的物体被加热时,各处温度能较快的趋于一致;传热学考研总结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4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5对流换热是怎样的过程,热量如何传递的对流换热:指流体各部分之间发生宏观运动产生的热量传递与流体内部分子导热引起的热量传递联合作用的结果;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:自然对流不依靠泵或风机等外力作用,由于流体内部密度差引起的流动与强制对流依靠泵或风机等外力作用引起的流体宏观流动;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,流动起因自然、强制,流动状态层流、湍流,有无相变;6何谓凝结换热和沸腾换热,影响凝结换热和沸腾换热的因素蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时,将汽化潜热传递给壁面的过程称为凝结过程;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;如果凝结液体不能很好地润湿壁面,在壁面上形成一个个小液珠,这种凝结方式称为珠状凝结;液体在固液界面上形成气泡引起热量由固体传递给液体的过程称为沸腾换热;按沸腾液体是否做整体流动可分为大容器沸腾池沸腾和管内沸腾;按液体主体温度是否达到饱和温度可分为饱和沸腾和过冷沸腾;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;影响凝结换热的因素:不凝结气体、蒸汽流速、管内冷凝、蒸汽过热度、液膜过冷度及温度分布非线性;影响沸腾换热的因素:不凝结气体使沸腾换热强化、过冷度、重力加速度、液位高度、管内沸腾;7强化凝结换热和沸腾换热的原则强化凝结换热的原则:减薄或消除液膜,及时排除冷凝液体;强化沸腾换热的原则:增加汽化核心,提高壁面过热度;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;也是物体表面发射率的影响因素拓展:实际物体的吸收比除与自身表面的性质和温度有关以外,还与发出投入辐射的物体的性质和温度有关;因为实际物体的吸收具有选择性,因此吸收比与投入辐射按波长的能量分布有关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说明平均传热温差的意义,在纯逆流或顺流时计算方法上有什么差别平均传热温差就是在利用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;纯顺流和纯逆流时都可按对数平均温差计算式计算,只是取值有所不同;拓展:引入对数平均温差的原因:因为在换热器中,冷、热流体的问题沿换热面是不断变化的,因此冷热流体间的局部换热温差也是沿程变化的;12边界层,边界层理论1流场可划分为主流区和边界层区;只有在边界层区考虑粘性对流动的影响,在主流区可视作理想流体流动;2边界层厚度远小于壁面尺寸3边界层内流动状态分为层流与紊流,紊流边界层内紧靠壁面处仍有层流底层4边界层内温度梯度和速度梯度很大;拓展:速度边界层:固体壁面附近温度发生剧烈变化的薄层温度边界层:固体壁面附近速度发生剧烈变化的薄层引入边界层的好处:1缩小计算区域,由于边界层内温度梯度和速度梯度很大,边界层内动量微分方程中的惯性力和粘性力以及能量微分方程中的导热和对流项不可忽略,而主流区却可视为理想流体,因此可把精力集中在边界层中;2边界层内的流动与换热也可利用边界层的特点加以简化;13液体发生大容器饱和沸腾时,随着壁面过热度的增高,会出现哪几个换热规律不同的区域这几个区域的换热分别有什么特点为什么把热流密度的峰值称为烧毁点分为四个区域:1、自然对流区,这个区域传热属于自然对流工况;2、核态沸腾区,换热特点:温压小、传热强;3、过度沸腾区:传热特点:热流密度随着温压的升高而降低,传热很不稳定;4、膜态沸腾区:传热特点:传热系数很小;对于控制热流密度的情况如电加热器由于超过热流密度的峰值可能会导致设备烧毁,所以热流密度的峰值也称为烧毁点;14阐述兰贝特定律的内容;说明什么是漫射表面角系数具有哪三个性质在什么情况下是一个纯几何因子,和两个表面的温度和黑度没有关系兰贝特定律给出了黑体辐射能按空间方向的分布规律,它表明黑体单位面积辐射出去的能量在空间的不同方向分布是不均匀的,按空间纬度角的余弦规律变化:在垂直于该表面的方向最大,而与表面平行的方向为零;定向辐射强度与方向无关满足兰贝特定律的表面称为漫射表面;角系数的三个性质:相对性、完整性、可加性;当满足两个条件:1所研究的表面是漫射的2在所研究表面的不同地点上向外发射的辐射热流密度是均匀的;此时角系数是一个纯几何因子,和两个表面的温度和黑度没有关系;15试述气体辐射的基本特点;气体能当灰体来处理吗请说明原因气体辐射的基本特点:1气体辐射对波长具有选择性2气体辐射和吸收是在整个容积中进行的;气体不能当做灰体来处理,因为气体辐射对波长具有选择性,而只有辐射与波长无关的物体才可以称为灰体;太阳辐射也不可当做灰体,原因相同;16试说明管槽内强制对流换热的入口效应;流体在管内流动过程中,随着流体在管内流动局部表面传热系数如何变化的外掠单管的流动与管内的流动有什么不同管槽内强制对流换热的入口效应:入口段由于热边界层较薄而具有比较充分的发展段高的表面传热系数;入口段的热边界层较薄,局部表面传热系数较高,且沿着主流方向逐渐降低;充分发展段的局部表面传热系数较低;外掠单管流动的特点:边界层分离、发生绕流脱体而产生回流、漩涡和涡束;18为什么在给圆管加保温材料的时候需要考虑临界热绝缘直径的问题而平壁不需要考虑圆管外敷设保温层同时具有减小表面对流传热热阻及增加导热热阻两种相反的作用,在这两种作用下会存在一个散热量的最大值,,在此时的圆管外径就是临界绝缘直径;而平壁不存在这样的问题;19为什么二氧化碳被称作“温室效应”气体气体的辐射与吸收对波长具有选择性,二氧化碳等气体聚集在地球的外侧就好像给地球罩上了一层玻璃窗:以可见光为主的太阳能可以达到地球的表面,而地球上一般温度下的物体所辐射的红外范围内的热辐射则大量被这些气体吸收,无法散发到宇宙空间,使得地球表面的温度逐渐升高;20试分析大空间饱和沸腾和凝结两种情况下,如果存在少量不凝性气体会对传热效果分别产生什么影响原因对于凝结,蒸气中的不可凝结气体会降低表面传热系数,因为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;大空间饱和沸腾过程中,溶解于液体中的不凝结气体会使沸腾传热得到某种强化,这是因为,随着工作液体温度的升高,不凝结气体会从液体中逸出,使壁面附近的微小凹坑得以活化,成为汽泡的胚芽,从而使q~Δt沸腾曲线向着Δt减小的方向移动,即在相同的Δt下产生更高的热流密度,强化了传热;21太阳能集热器的吸收板表面有时覆以一层选择性涂层,使表面吸收阳光的能力比本身辐射能力高出很多倍;请问这一现象与吉尔霍夫定律是否矛盾原因基尔霍夫定律表明物体的吸收比等于发射率,但是这一结论是在“物体与黑体投入辐射处于热平衡”这样严格的条件下才成立的,而太阳能集热器的吸收板表面涂上选择性涂层,投入辐射既非黑体辐射,更不是处于热平衡,所以,表面吸收阳光的能力比本身辐射能力高出很多倍,这一现象与基尔霍夫定律不相矛盾;22请说明Nu、Bi的物理意义,Bi趋于0和趋于无穷时各代表什么样的换热条件Nu数表明壁面上流体的无量纲温度梯度Bi表明固体内部导热热阻与界面上换热热阻之比Bi趋于0时平板内部导热热阻几乎可以忽略,因而任一时刻平板中各点的温度接近均匀,并随着时间的推移整体的下降,逐渐趋近于外界温度;Bi趋于无穷时,表面的对流换热热阻几乎可以忽略,因而过程一开始平板的表面温度就被冷却到外界温度,随着时间的推移,平板内部各点的温度逐渐下降而趋近于外界温度;23举例说明什么是温室效应,以及产生温室效应的原因位于太阳照耀下被玻璃封闭起来的空间,例如小轿车、培养植物的暖房等,其内的温度明显地高于外界温度,这种现象称为温室效应;这是因为玻璃对太阳辐射具有强烈的选择性吸收性,从而大部分太阳辐射能穿过玻璃进入有吸热面的腔内,而吸热面发出的常温下的长波辐射却被玻璃阻隔在腔内,从而产生了所谓的温室效应;24数值分析法的基本思想对物理问题进行数值求解的基本思想可以概括为:把原来的时间、空间坐标系中连续的物理量的场,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;25强化沸腾的方法强化沸腾的方法:1、强化大容器沸腾的表面结构,2、强化管内沸腾的表面结构;传热学是研究热量传递过程规律的科学;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;导热又称热传导,是指物体各部分无相对位移或不同物体之久而接触是依靠分子、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;导热系数是指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热量;它表示材料导热能力的大小;只依靠流体的宏观运动传递热量的现象称为热对流;流体与固体壁直接接触时所发生的热量传递过程,称为对流换热;表面传热系数是指单位面积上,流体与壁之间在单位温差下及单位时间内所传递的热量;h的大小表达了对流换热过程的强弱程度.物体表面每单位时间、单位面积对外辐射的热量称为辐射力;其大小与物体表面性质及温度有关;物体靠辐射进行的热量传递称为辐射换热;辐射换热特点:热辐射过程中伴随着能量形式转换物体内能—电磁波能—物体内能;不需要冷热物体直接接触;不论温度高低,物体都在不停的相互发射电磁波能,相互辐射能量;K称为传热系数,它表明单位时间、单位壁面积上,冷热流体间温差为1C时所传递的热量,反映传热过程的强弱.导热理论基础温度场是指某一时刻空间所有各点温度的总称;温度场不随时间变化而变化,称为稳态温度场;具有稳态温度场的导程叫稳态导热;温度场随时间变化的导热过程叫做非稳态导热;同一时刻,温度场中所有温度相同的点连接所构成的面叫做等温面;不同的等温面与同一平面相交,则在此平面上构成的一簇曲线,称为等温线;自等温面上某点到另一个更等温面,以该点法线方向的温度变化率为最大;以该点法线方向为方向,数值也正好等于这个最大的温度变化率的矢量称为温度梯度;单位时间单位面积上所传递的热量称为热流密度;凡平均温度不高于350C、导热系数不大于的材料称为保温材料;常见的保温材料有石棉,岩棉,矿渣棉,微孔硅酸钙,苯板,泡沫塑料,珍珠岩;用单位体积单位时间内所发出的热量表示内热源强度;第一类边界条件是已知任何时刻物体边界面上的温度值;第二类边界条件是已知任何时刻物体边界面上的热流密度;第三类边界条件是已知边界面周围流体温度Tf和边界面与流体之间的表面传热系数h.渗透厚度:它是伴随时间而变化的,它反映在所考虑的时间范围内,界面上热作用的影响所波及的厚度;若渗透厚度小于本身厚度,这时可以认为无题诗无限大物体第二章稳态导热管道外侧覆盖保温层时,必须注意,如果管道外径d2小于临界热绝缘直径dc,保温层外径dx在d2和d3范围内,管道的传热量ql反而比没有保温层时更大,直到保温层直径大于d3时,才开始起到保温层减少热损失的作用;由此可见,只有当管道外径大于d2大于临界热绝缘直径dc时覆盖保温层才肯定能有效的起到减少热损失的作用;肋片效率等于实际与理想散热量之比;第三章非稳态导热非稳态导热温度的三个变化阶段:不规则变化阶段,正常规则变化阶段,新的稳态阶段;毕渥准则:Bi=h&/入,它表示物体内部导热热阻&/入与物体表面对流换热热阻1/h的比值;当Bi<时,平壁中心温度与表面温度的差别小于等于5%,温度接近均匀一致;当Bi<时,可近似的认为物体的温度是均匀的,这种忽略内部导热热阻,认为物体温度均匀一致的分析方法称为集总参数法;时间常数越小表示测温元件越能迅速的反映流体温度变化;第五章对流换热分析流体与固体壁直接接触时所发生的热量传递过程,称为对流换热流体在壁面流动原因:一种是因为各部分温度不同而引起的密度差异所产生的流动,称为自然对流;另一种是外力,如泵、风机、液面高差等作用产生的流动,称为受迫对流在一定条件下,流体在换热过程中会发生相变,这时换热称为相变换热;若两对流换热现象相似,它们的温度场、速度场、黏度场、导热系数场、壁面几何形状都应分别相似,即在对应瞬间对应点各物理量分别成比例;所谓同类现象是指那些用相同形式和内容的微分方程式所描述的现象;必须同类现象才能谈相似由于描述现象的微分方程式的制约,物理场的相似倍数间有特定的制约关系,体现这种制约关系,是相似原理的核心注意物理量的时间性和空间性;彼此相似的现象,他们的同名相似准则必定相等;Nu,Re,Pr雷诺准则:平板Re=ul/v,u为流体流,l为板长,v为运动黏度Re=ud/vd为管的直径Re的大小能反映流态;普朗特准则:Pr=v/av为运动黏度,a为热扩散率Pr反映了流体的动量传递能力与热量传递能力的相对大小;努谢尔特准则:Nu=hl/入Nu反映对流换热的强弱;格拉晓夫准则:显示自然对流流态对换热的影响;判别相似条件:凡同类现象,单值条件相似,同名的已定准则相等,现象必定相似;影响对流换热的一般因素:1,流动的起因和流动的状,2,流体的热物理性质3,流体的相变4,换热表面的集合因素;流动边界层的特性:1,边界层极薄2,在边界层内存在较大的速度梯度3,边界层流态与紊流边界层机考壁处仍将是层流,成为层流底层 4.流场可划分为主流区和边界阶层区5,压强梯度仅沿x方向变化;第六章通过接触面的传热影响接触面热阻的因素:1,粗超度↑热阻↑2,压力↑热阻↑3,材料硬度匹配程度4,空隙中介质的导热导热介质↑热阻↑;第八章热辐射的基本定律由于自身温度或热运动的原因而激发产生的电磁波传播,就称为热辐射;热辐射特点:1不依赖物体接触而进行热量传递2辐射换热过程伴随着能量形式的两次转化热力学能-电磁波能-热力学能3一切物体只要其温度T>0K,都会不断地发射热射线4可在真空中进行5具有强烈的方向性6辐射能有温度和波长有关7发射辐射取决于温度的4次方;如果物体能全部吸收外来射线,即a=1,由于可见光亦被吸收而不被反射,入眼所见到的颜色上呈现为黑色,故这种物体被定义为黑体如物体能全部反射外界投射过来的射线,即P=1,由于可见光全部被反射,颜色上呈现为白色,故这种物体成为白体;如果外界投射过来的射线能够全部穿透,即t=1,则这种物体称为透明体;在某给定辐射方向上,单位时间、单位可见辐射面积、在单位立体角内所发射全部波长的能量称为定向辐射强度;在某给定辐射方向上,在单位时间、物体单位辐射面积、在单位立体角内所发射全部波长的能量称为定向辐射力单位时间内、物体单位辐射面积向半球空间内所发射全部波长的总能量称为辐射力;单位时间内、物体单位辐射面积、在波长入附近的单位波长间隔内,向半球空间所发射的能量称光谱辐射力实际物体的辐射力与同温度黑体的辐射力之比称为该物体的发射率第九章辐射换热计算角系数表示离开表面的辐射能中直接落到另一表面分数,仅取决于表面的大小和相对位置角系数的性质:相对性,完整性,分解性;减少表面间辐射换热的有效方法是采用高反射比的表面涂层,或在表面间加设遮热板,这类有效措施称为辐射隔热;气体辐射特点:1,气体的辐射和吸收具有明显的选择性;2,气体的辐射和吸收在整个气体容积中进行辐射的强弱程度和穿过气体的录成绩气体的温度和分压有关;第十章传热和换热器记住P268对流与辐射并存的换热称为“复合换热”增强传热方法:1;扩展传热面积2.改变流动状况3.改变流体物性4.改变表面状况5.改变换热面形状和大小6.改变能量传递方式7.靠外力产生振荡,强化化热削弱传热原则:1.覆盖热绝缘材料2.改变表面状况和材料结构削弱传热的目的:减少热设备及其管道的热损失节省能源,保持温度积满足生活和生产的需要;以及保护设备;影响气体发射率的因素:1,气体温,2,涉嫌平均行程s和气体分压力p的乘积3,气体分压力和气体所处的总压力;太阳辐射在大气层中的减弱于以下因素有关:1,大气层中的水二氧化碳对太阳辐射吸收作用具有明显的选择性2,太阳辐射在大气层中遇到空气分子和微小尘埃就会产生散射3,大气中的云层和较大的尘埃对太阳辐射器反射作用4,与太阳辐射通过大气层的行程有关;1、傅里叶定律P35:在导热的过程中,单位时间内通过给定截面的导热量,正比于垂直该截面方向上的变化率和截面面积,而热量传递的方向则与温度升高的方向相反;2、热导率导热系数P6、P37:表征材料导热性能优劣的参数,即是一种热物性参数,单位W/m·k;数值上,其定义为单位温度梯度在1m长度内温度降低1K在单位时间内经单位导热面所传递的热量;3、绝对黑体P9:简称黑体,是指能吸收投入到其表面上的所有热辐射能量的物体;4、4、传热系数P13:数值上,它等于冷、热流体间温差△t=1°C、传热面积A=1m2时热流量的值,是表征传热过程强烈程度的标尺;5、热扩散率P45:定义式为a=λ/ρc,它表示物体在加热或冷却中,温度趋于均匀一致的能力;这个综合物性参数对稳态导热没有影响,但是在非稳态导热过程中,它是一个非常重要的参数;6、接触热阻P67:在未接触的界面之间的间隙常常充满了空气,与两个固体便面完全接触相比,增加了附加的传递阻力,称为接触热阻;7、肋效率P62: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得散热量之比;8、第一类边界条件P44:规定了边界上的温度值,称为第一类边界条件;9、第二类边界条件P44:规定了边界上的热流密度值,称为第二类边界条件;10、第三类边界条件P44:规定了边界上的物体与周围流体间的表面传热系数h及周围流体的温度tf,称为第三类边界条件;11、集中参数法P117: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。

(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.....。

传热学知识点总结考研

传热学知识点总结考研

传热学知识点总结考研传热学是热力学的一个重要分支,研究热量在物体之间传递的过程。

在工程学、化学工程、材料科学和环境科学等领域都有着重要的应用。

本文将围绕传热学的基本理论和应用进行系统总结,希望能够对传热学的学习和研究有所帮助。

一、传热学的基本概念1. 传热的定义传热是热量在物体之间传递的过程,可以通过传导、对流和辐射这三种方式进行。

传热的目的是使物体的温度相等或者使热量从高温物体传递到低温物体上。

2. 传热的基本原理传热的基本原理是热量由高温区流向低温区,其基本规律可以用热传导方程、对流传热方程和辐射传热方程来描述。

3. 传热的分类根据传热的方式不同,可以将传热分为传导传热、对流传热和辐射传热。

传导传热是由物体内部的分子传递热量,对流传热是通过流体的运动传递热量,而辐射传热是通过电磁波辐射传递热量。

二、传热学的基本理论1. 传导传热传导传热是由固体内部的分子、原子或离子的运动方式传递热量。

传导传热可以用热传导方程或者傅里叶热传导定律来描述,其中热传导方程可以表达为:q=-kA*(dT/dx),其中q 表示单位时间内通过物体的热量,k表示热导率,A是传热截面积,dT/dx表示温度梯度。

2. 对流传热对流传热是由流体的运动方式传递热量,主要包括自然对流和强制对流两种方式。

自然对流是由温差引起的流体的自然对流运动,而强制对流是通过外力使流体发生运动。

对流传热可以用波亚松定律或者努塞尔数来描述。

3. 辐射传热辐射传热是通过电磁波的辐射方式传递热量,主要取决于物体的温度和表面的发射率等。

辐射传热可以用斯特凡—波尔兹曼定律或者基尔霍夫定律来描述。

4. 传热的复合方式在实际传热过程中,通常会同时存在传导、对流和辐射三种方式,这就需要将它们进行组合计算。

可以通过综合利用传热系数来描述传热的复合方式。

三、传热学的应用1. 传热器设备传热器是用于传热的设备,广泛应用于化工、能源、环保等领域。

常见的传热器包括换热器、蒸发器、冷凝器和加热器等。

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。

传热学知识点总结(填空)

传热学知识点总结(填空)

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所传递的热量,单位是W。

热流密度是指单位传热面上的热流量,单位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,它的强烈程度用总传热系数来衡量。

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,单位是W /(m2·K)。

(传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传热量,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.复合传热是指对流传热与辐射传热之和,复合传热系数等于对流传热系数与辐射传热系数之和,单位是W/(m2·K)。

7.单位面积热阻r t的单位是m2·K/W;总面积热阻R t的单位是K/W。

8.单位面积导热热阻的表达式为δ/λ9.单位面积对流传热热阻的表达式为1/h。

10.总传热系数K与单位面积传热热阻r t的关系为r t=1/K。

11.总传热系数K与总面积A的传热热阻R t的关系为R t=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70W/(m2.K),其复合传热系数为100 W/(m2.K)15.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是热辐射。

16.由烟气向空气预热器传热的主要方式是热对流。

17.已知一传热过程的热阻为0.035K/W,温压为70℃,则其热流量为2kW。

18.一大平壁传热过程的传热系数为100W/(m2.K),热流体侧的传热系数为200W/(m2.K),冷流体侧的传热系数为250W/(m2.K),平壁的厚度为5mm,则该平壁的导热系数为5 W/(m.K),导热热阻为0.001(m2.K)/W。

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+∂∂∂∂+∂∂∂∂+∂∂∂∂=∂∂)()()(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物理学的一个重要分支,研究物质内部或不同物质之间的热量传递现象。

传热学在工程领域中有着广泛的应用,能够帮助我们有效地控制和利用热量。

传热学主要包括传导、对流和辐射这三种传热方式。

下面将对这三种传热方式的概念和主要知识点进行总结。

1.传导传导是物质内部热量传递的一种方式,其基本原理是分子间的碰撞和能量传递。

传导的速率受到物质的导热性质和温度梯度的影响。

-热传导定律:热传导定律是研究传导过程中温度梯度与热流密度(传导热通量)之间的关系。

常用的热传导定律有傅里叶热传导定律和傅科定律。

-导热性:导热性是物质传导能力的度量,常用的导热性指标是热导率或导热系数。

不同物质的导热性质会影响传导速率。

2.对流对流是液体或气体中热量传递的方式,其基本原理是通过流体的对流运动传递热量。

对流通常分为自然对流和强制对流两种方式。

-对流换热公式:对流换热公式是研究对流传热速率的表达式。

常用的对流换热公式有纳塔数(Nu),贝奥数(Bo)和雷诺数(Re)等。

-边界层:对流过程中,流体与物体表面之间形成了一个边界层,边界层内的速度和温度分布与边界层外的流体有明显区别。

3.辐射辐射是通过电磁波传递热量的一种方式,其基本原理是由热源发出热辐射,然后被其他物体吸收。

辐射可以在真空中传播,无需传热介质。

-辐射传热公式:辐射传热公式是研究辐射传热速率的表达式。

斯特藩-玻尔兹曼定律和维恩位移定律是辐射传热的重要基础理论。

-黑体辐射:黑体是指能够吸收所有入射辐射的物体,它具有良好的辐射能力。

黑体辐射是研究辐射传热的基准。

此外,还有一些其他的传热学知识点值得关注和研究:-热导方程:热导方程是描述传导传热过程的偏微分方程,可用于求解物体内部的温度分布。

-热传导与传热系数:热传导与传热系数是研究传导传热速率的重要指标,反映了物质对传热的阻力。

-热传递:热传递是研究热量从一个物体传递到另一个物体的过程。

热传递包括传导、对流和辐射这三种方式的综合作用。

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。

传热学知识点

传热学知识点

传热学1.热传导方式传热在固体液体气体中发生2.传热方式为热传导,热对流,热辐射3.等温面的特点:(1) 温度不同的等温面或线彼此不能相交;(2) 在连续的温度场中,等温面不会中断(3) 若温度间隔相等时,等温线的疏密可反映出不同区域导热热流密度(单位面积的热流量)的大小。

4.热量方向与温度梯度方向相反5.热量传递方向不止能从高温处传向低温处6.复合传热是指既有对流换热,又有辐射换热的换热现象7.热传导1.热传导定义:物体内部或相互接触的表面间,由于分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动及相互碰撞而产生的热量传递现象称为热传导( 简称导热)2.特点:物质各部分不会发生相对位移3.热导率特点:1)对于同种物质,其固态的热导率值最大,气态的热导率值最小2)一般金属的热导率大于非金属的热导率3)导电性能好的金属,其导热性能也好4)纯金属的热导率大于它的合金5)对于各向异性物体,热导率的数值与方向有关5)对于同种物质,其晶体的热导率要大于非晶体的热导率热对流1.热对流:指流体的宏观运动使温度不同的流体相对位移而产生的热量传递的现象,显然,热对流只能发生在流体之中,而且必然伴随有微观微粒热运动产生的导热。

2.流动原因:一自然对流:温度不同引起密度差,轻者上浮,重者下沉;二强制对流:风机、泵或搅拌等外力所致流体质点的运动。

3.强制对流引起的热量传递远大于自然对流热量传递4.热辐射1.热射线主要有有红外线,可见光2.热辐射特点:(1) 热辐射总是伴随着物体的内热能与辐射能这两种能量形式之间的相互转化。

(2) 热辐射不依靠中间媒介,可以在真空中传播因此,又称其为非接触性传热。

(3) 物体间以热辐射的方式进行的热量传递是双向的。

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。

3.布鲁布鲁对流换热1.对流换热:流体与固体表面之间的热量传递是热对流和导热两种基本传热方式共同作用,不是基本传热方式2.特点:(1) 导热与热对流同时存在的热传递过程(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3.对流换热是指流体流经固体时流体与固体表面之间的热量传递现象4.圆管壁稳定传热时,温度呈对数曲线分布5.某管道采用两种不同的材料组成保温层,如果内外保温层厚度相等,将导热系数小的材料放置在外层,保温效果更好(错误)6.提高对流传热系数的途径:①使流动从层流转变为湍流②增加流速③增大管径④选用螺纹管,短管,弯管(5). 在管外流动,应加折流板7.沸腾三个阶段:自然对流、核状沸腾、膜状沸腾,工业上采用核状沸腾8.边界层的分离增强了流体的扰动,h 增大/ 流体在圆管外的换热,为避免层流,底层对对流换热的影响会设置障碍物,促使边界层的分离形成,为增强传热效果9.空气在圆管内做湍流运动,当其他条件不变,空气流速提高一倍时,对流传热h为原来对流传热系数的1.74倍10.某管道采用两种不同的材料组成保温层,如果内外保温层厚度相等,将导数系数小的材料放置在外层,保温效果更好(错误)11.蒸汽冷凝时,定期排放不凝性气体。

(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。

(完整版)传热学知识点

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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。

传热学知识点

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。

[]W )(∞-=t t hA Φw []2m W )( f w t t h AΦq -==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, 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。

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:;空气:;保温材料:<;水垢:1-3;烟垢:。

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Upside surface: adiabaticDownside surface: adiabatic xai LL2L A/A/A/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。

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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常用的相似准则数:①努谢尔特:Nu=aL/λ分子是实际壁面处的温度变化率,分母是原为l的流体层导热机理引起的温度变化率反应实际传热量与导热分子扩散热量传递的比较。

Nu大小表明对流换热强度。

②雷诺准则Re=WL/V Re 大小反映了流体惯性力和粘性力相对大小。

Re是判断流态的。

③格拉小夫准则Gr=g β△tL3/V2 Gr的大小表明浮升力和粘性力的的相对大小,Gr表明自然流动状态兑换热的影响。

④普朗特准则: Pr=V/a Pr表明动量扩散率与热量扩散率的相对大小。

辐射换热时的角系数:①相对性②完整性③可加性热交换器通常分为三类:间壁式、混合式和回热式,按传热表面的结构形式分为管式和板式间壁式热交换器按两种流体相互间的流动方向热交换器分为分为顺流,逆流,交叉流。

导温系数α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。

Α大的物体被加热时,各处温度能较快的趋于一致。

传热学考研总结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4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5对流换热是怎样的过程,热量如何传递的?对流换热:指流体各部分之间发生宏观运动产生的热量传递与流体内部分子导热引起的热量传递联合作用的结果。

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(不依靠泵或风机等外力作用,由于流体内部密度差引起的流动)与强制对流(依靠泵或风机等外力作用引起的流体宏观流动)。

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,流动起因(自然、强制),流动状态(层流、湍流),有无相变。

6何谓凝结换热和沸腾换热,影响凝结换热和沸腾换热的因素?蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时,将汽化潜热传递给壁面的过程称为凝结过程。

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。

如果凝结液体不能很好地润湿壁面,在壁面上形成一个个小液珠,这种凝结方式称为珠状凝结。

液体在固液界面上形成气泡引起热量由固体传递给液体的过程称为沸腾换热。

按沸腾液体是否做整体流动可分为大容器沸腾(池沸腾)和管内沸腾;按液体主体温度是否达到饱和温度可分为饱和沸腾和过冷沸腾。

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。

影响凝结换热的因素:不凝结气体、蒸汽流速、管内冷凝、蒸汽过热度、液膜过冷度及温度分布非线性。

影响沸腾换热的因素:不凝结气体(使沸腾换热强化)、过冷度、重力加速度、液位高度、管内沸腾。

7强化凝结换热和沸腾换热的原则?强化凝结换热的原则:减薄或消除液膜,及时排除冷凝液体。

强化沸腾换热的原则:增加汽化核心,提高壁面过热度。

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。

(也是物体表面发射率的影响因素)拓展:实际物体的吸收比除与自身表面的性质和温度有关以外,还与发出投入辐射的物体的性质和温度有关。

(因为实际物体的吸收具有选择性,因此吸收比与投入辐射按波长的能量分布有关)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说明平均传热温差的意义,在纯逆流或顺流时计算方法上有什么差别?平均传热温差就是在利用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。

纯顺流和纯逆流时都可按对数平均温差计算式计算,只是取值有所不同。

拓展:引入对数平均温差的原因:因为在换热器中,冷、热流体的问题沿换热面是不断变化的,因此冷热流体间的局部换热温差也是沿程变化的。

12边界层,边界层理论(1)流场可划分为主流区和边界层区。

只有在边界层区考虑粘性对流动的影响,在主流区可视作理想流体流动。

(2)边界层厚度远小于壁面尺寸(3)边界层内流动状态分为层流与紊流,紊流边界层内紧靠壁面处仍有层流底层(4)边界层内温度梯度和速度梯度很大。

拓展:速度边界层:固体壁面附近温度发生剧烈变化的薄层温度边界层:固体壁面附近速度发生剧烈变化的薄层引入边界层的好处:(1)缩小计算区域,由于边界层内温度梯度和速度梯度很大,边界层内动量微分方程中的惯性力和粘性力以及能量微分方程中的导热和对流项不可忽略,而主流区却可视为理想流体,因此可把精力集中在边界层中。

(2)边界层内的流动与换热也可利用边界层的特点加以简化。

13液体发生大容器饱和沸腾时,随着壁面过热度的增高,会出现哪几个换热规律不同的区域?这几个区域的换热分别有什么特点?为什么把热流密度的峰值称为烧毁点?分为四个区域:1、自然对流区,这个区域传热属于自然对流工况。

2、核态沸腾区,换热特点:温压小、传热强。

3、过度沸腾区:传热特点:热流密度随着温压的升高而降低,传热很不稳定。

4、膜态沸腾区:传热特点:传热系数很小。

对于控制热流密度的情况(如电加热器)由于超过热流密度的峰值可能会导致设备烧毁,所以热流密度的峰值也称为烧毁点。

14阐述兰贝特定律的内容。

说明什么是漫射表面?角系数具有哪三个性质?在什么情况下是一个纯几何因子,和两个表面的温度和黑度没有关系?兰贝特定律给出了黑体辐射能按空间方向的分布规律,它表明黑体单位面积辐射出去的能量在空间的不同方向分布是不均匀的,按空间纬度角的余弦规律变化:在垂直于该表面的方向最大,而与表面平行的方向为零。

定向辐射强度与方向无关(满足兰贝特定律)的表面称为漫射表面。

角系数的三个性质:相对性、完整性、可加性。

当满足两个条件:(1)所研究的表面是漫射的(2)在所研究表面的不同地点上向外发射的辐射热流密度是均匀的。

此时角系数是一个纯几何因子,和两个表面的温度和黑度没有关系。

15试述气体辐射的基本特点。

气体能当灰体来处理吗?请说明原因气体辐射的基本特点:(1)气体辐射对波长具有选择性(2)气体辐射和吸收是在整个容积中进行的。

气体不能当做灰体来处理,因为气体辐射对波长具有选择性,而只有辐射与波长无关的物体才可以称为灰体。

太阳辐射也不可当做灰体,原因相同。

16试说明管槽内强制对流换热的入口效应。

流体在管内流动过程中,随着流体在管内流动局部表面传热系数如何变化的?外掠单管的流动与管内的流动有什么不同管槽内强制对流换热的入口效应:入口段由于热边界层较薄而具有比较充分的发展段高的表面传热系数。

入口段的热边界层较薄,局部表面传热系数较高,且沿着主流方向逐渐降低。

充分发展段的局部表面传热系数较低。

外掠单管流动的特点:边界层分离、发生绕流脱体而产生回流、漩涡和涡束。

18为什么在给圆管加保温材料的时候需要考虑临界热绝缘直径的问题而平壁不需要考虑?圆管外敷设保温层同时具有减小表面对流传热热阻及增加导热热阻两种相反的作用,在这两种作用下会存在一个散热量的最大值,,在此时的圆管外径就是临界绝缘直径。

而平壁不存在这样的问题。

19为什么二氧化碳被称作“温室效应”气体?气体的辐射与吸收对波长具有选择性,二氧化碳等气体聚集在地球的外侧就好像给地球罩上了一层玻璃窗:以可见光为主的太阳能可以达到地球的表面,而地球上一般温度下的物体所辐射的红外范围内的热辐射则大量被这些气体吸收,无法散发到宇宙空间,使得地球表面的温度逐渐升高。

20试分析大空间饱和沸腾和凝结两种情况下,如果存在少量不凝性气体会对传热效果分别产生什么影响?原因?对于凝结,蒸气中的不可凝结气体会降低表面传热系数,因为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。

大空间饱和沸腾过程中,溶解于液体中的不凝结气体会使沸腾传热得到某种强化,这是因为,随着工作液体温度的升高,不凝结气体会从液体中逸出,使壁面附近的微小凹坑得以活化,成为汽泡的胚芽,从而使q~Δt沸腾曲线向着Δt 减小的方向移动,即在相同的Δt下产生更高的热流密度,强化了传热。

21太阳能集热器的吸收板表面有时覆以一层选择性涂层,使表面吸收阳光的能力比本身辐射能力高出很多倍。

请问这一现象与吉尔霍夫定律是否矛盾?原因?基尔霍夫定律表明物体的吸收比等于发射率,但是这一结论是在“物体与黑体投入辐射处于热平衡”这样严格的条件下才成立的,而太阳能集热器的吸收板表面涂上选择性涂层,投入辐射既非黑体辐射,更不是处于热平衡,所以,表面吸收阳光的能力比本身辐射能力高出很多倍,这一现象与基尔霍夫定律不相矛盾。

22请说明Nu、Bi的物理意义,Bi趋于0和趋于无穷时各代表什么样的换热条件?Nu数表明壁面上流体的无量纲温度梯度Bi表明固体内部导热热阻与界面上换热热阻之比Bi趋于0时平板内部导热热阻几乎可以忽略,因而任一时刻平板中各点的温度接近均匀,并随着时间的推移整体的下降,逐渐趋近于外界温度。

Bi趋于无穷时,表面的对流换热热阻几乎可以忽略,因而过程一开始平板的表面温度就被冷却到外界温度,随着时间的推移,平板内部各点的温度逐渐下降而趋近于外界温度。

23举例说明什么是温室效应,以及产生温室效应的原因位于太阳照耀下被玻璃封闭起来的空间,例如小轿车、培养植物的暖房等,其内的温度明显地高于外界温度,这种现象称为温室效应。

这是因为玻璃对太阳辐射具有强烈的选择性吸收性,从而大部分太阳辐射能穿过玻璃进入有吸热面的腔内,而吸热面发出的常温下的长波辐射却被玻璃阻隔在腔内,从而产生了所谓的温室效应。

24数值分析法的基本思想对物理问题进行数值求解的基本思想可以概括为:把原来的时间、空间坐标系中连续的物理量的场,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。

25强化沸腾的方法强化沸腾的方法:1、强化大容器沸腾的表面结构,2、强化管内沸腾的表面结构。

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