高等传热学课件

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结论
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第5章 外掠物体层流对流传热
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（1）
（2）
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类
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在六条假设条件下推得：
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蒸汽过热影响可以忽略。
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+
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6.1.2
1）基本特征
常物性，则有
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6.1.2 圆管，则有
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6.1.2
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6.1.2
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6.1.2
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6.1.2
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6.1.2
2）
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6.1.2
值
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6.1.2
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6.1.2
可以求得
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6.1.2
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vw=0
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5.6边界层的 积分近似解法
5.3、5.4、5.5节略，有兴趣的同学可 以自学。
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a0=a2=0
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心
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6.1.1
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6.1.1
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6.1.1
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1.2.1连续性方程
或
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1.2.1连续性方程
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1.2.1连续性方程
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1.2.2运动方程
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1.2.2运动方程
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1.2.2运动方程
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1.2.2运动方程
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1.2.3传热方程
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1.2.3传热方程
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1.2.3传热方程
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设
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又
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1）
2）
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（理论上要求） （工程实际中要求）
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求极值
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请同学们 自学！
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地下 埋球
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第4章 导热问题的近似解法
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（略）
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雷诺准数，衡量作用于流体上的惯性力与黏性力 相对大小的一个无量纲相似参数，用Re表示，即 Re=ρvl/η，式中ρ——流体密度；v——流场中 的特征速度；l——特征长度；η——流体的黏性 系数。
因为是稳态，导热方程中对时间导 数项为零，又无内热源φv=0；无内摩
擦，φ=0，且为一维，于是方程变为：
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t=c1x+c2
x=0时，t= t1
x=L时， t= t2 c1=(t2-t1)/L ;c2=t1
t=(t2-t1)/L· x+t1
t1
t2
L
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(t-t2)/(t1-t2)=1-x/L
在某时刻温度相等的点连接起来构成的曲面 或曲线，等温面（线），等温面（线）会随 时间发生变化。
温度梯度
等温线外法线方向温度的变化率，记 作,gradt。
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1.1.2傅立叶定律
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1.1.2傅立叶定律
反之，则不行！！
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1.1.3有限传播速度下的傅立叶定律 傅立叶定律的局限性
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努塞尔(Nusselt)数的定义为：Nu=h*L/K，其中h 为对流换热系数，K为导热系数，L为特征长度， Nu的物理意义为是表示对流换热强烈程度的一个准 数, 又表示流体层流底层的导热阻力与对流传热阻 力的比例。
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普朗特(Prandtl)准数，Pr=u*Cp/K, 其中u为气 体动力粘度，Cp为气体比热，K为导热系数，Pr 的物理意义是反映流体物理性质对对流换热影响 的准数。表示运动粘度与导热系数的比值，表明 流体动量和热量传递能力的相对大小，还表明了 温度场与速度场之间的相似程度。
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1.1.2傅立叶定律
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1.1.2傅立叶定律
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1.2基本守恒方程式 三 传 一
质量传递
动量传递
质量守恒-连续性方程
动量守恒-运动方程
热量传递 化学反应
能量守恒-传热方程
反
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1.2.1连续性方程
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1.2.1连续性方程
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1.2.1连续性方程
（补充）
=-λ (t2-t1)/L= λ (t1-t2)/L
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归 纳
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解 释
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用同样的方 法可以求得圆 筒、球等在有 内热源情况下 的温度表达式， 在此不再赘述。
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1.1傅立叶定律 1.1.1温度场 某时刻物体在空间上的分布。 定义： τ （x,y,z) 如果温度场不随时间变化称为 稳态温度场，否则为非稳态温 度场。
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1.1.1温度场 稳态温度场 t=f(x,y,z)
非稳态温度场
t=f(x,y,z,τ)
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1.1.1温度场
等温面（线）
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第1章 概述
导热传热：
金属：优良的热导体。
纤维、无机物： 不良的热导体。
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第1章 概述
对流传热： 自然对流
强制对流
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第1章 概述 热量传递的形式有：辐射传热、导 热传热和对流传热三种。 传热学：研究由温度差引起的热 量传递规律的科学。 ①研究传热速率的大 传热问题研 小及其控制 究的类型 ②研究温度分布及其控制
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以过余温度表达式为：
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2.2 扩展表面传热
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1. 3定解条件
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1. 3定解条件
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1. 3定解条件
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1. 3定解条件
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1. 3定解条件
速度边界
传热边界
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第2章 稳态导热ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.1一维 稳态导热
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物体静止，运动速度为零， 连续性方程自动满足
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常物性参数，运动方程也自动满足。
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常州大学 机械工程学院
张锁龙 2014年9月
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第1章 概述
任何绝对温度以上 物体均有辐射能。
辐射具有波粒二象性。
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第1章 概述
理论上波长覆盖全波段。但 以可见光和红外线波段为甚。
特点：在真空中也 能传播，遇物质有反射、 吸收、透射现象。
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第1章 概述
导热传热：
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说明P与y无关！ 即P=P(x)
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边界层微分方程最终简化为：
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一旦t(x,y)确定
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，所以
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将
和
代入
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将
代入
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=0
=0
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之间，由于
的存在，使
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