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。
传热学精选全文
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 (3)对流换热的分类
无相变：强迫对流和自然对流 有相变：沸腾换热和凝结换热
热量；d 在引力场下单纯的导热只发生在密实固体
中。
(4)导热的基本定律：
1822年，法国数学家Fourier: t
dx
Φ A dt W
dx
q Φ dt
A
dx
W m 2
上式称为Fourier定律，号称导
dt
Q
热基本定律，是一个一维稳态
0
x
导热。其中：
一维稳态平板内导热
：热流量，单位时间传递的热量[W]；q：热流密度，单
q dx tw2
0
tw1
dt
q tw1 tw2
q
tw1 tw2
t r
Φ
tw1 tw2
t R
A
R
A
r
导热热阻 单位导热热阻
t
dx
tw1
dt
Q
tw2
0
tw1
Q
A
x
tw2
导热热阻的图示
2 对流（热对流）(Convection)
(1)定义：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。
a 当你靠近火的时候，会感到面向火的一面比背面热； b 冬天的夜晚，呆在有窗帘的屋子内会感到比没有窗帘时
要舒服； c 太阳能传递到地面 d 冬天，蔬菜大棚内的空气温度在0℃以上，但地面却可能
传热学重点难点及典型题精解
传热学重点难点及典型题精解
传热学是研究热量传递规律和方式的学科，是热能工程、航空航天、电子工程等专业的重要基础课程。
传热学重点难点及典型题精解主要包括以下几个方面：
1. 传热方式：传热学主要研究三种传热方式，即导热、对流和辐射。
每种传热方式都有其特点和适用场景，需要掌握其基本原理、数学模型和求解方法。
2. 传热过程分析：传热过程分析是传热学中的重点内容，包括稳态传热和非稳态传热。
稳态传热是指温度分布不再随时间变化的情况，非稳态传热则是指温度分布随时间变化的情况。
需要掌握不同传热过程的分析和求解方法。
3. 传热学数学模型：传热学中涉及许多数学模型的建立和求解，如一维、二维和三维传热模型，以及稳态和非稳态传热模型。
需要掌握各种模型的建立方法和求解技巧。
4. 传热学实验：传热学实验是验证理论分析和数学模型的重要手段。
需要掌握各种传热实验的原理、方法和数据分析，以便更好地理解传热学的基本规律和特点。
5. 典型题精解：针对传热学的重点难点，选择典型的例题进行精解，以提高学生的传热学概念理解和解题能力。
传热学重点难点及典型题精解可以帮助学生更好地掌握传热学的基本概念、原理和方法，提高解题能力，为后续的专业课程学习和工程应用打下坚实的基础。
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
华北电力大学
传热学 Heat Transfer
2、温度梯度
• 定义：沿等温面法线方向上的温度增量与法向 距离比值的极限。温度梯度表示为：
t t grad t n lim n n 0 n n
式中，n
是等温面法线方向上的单位矢量。
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传热学 Heat Transfer
华北电力大学
传热学 Heat Transfer
沿x 轴方向导入与导出微元体净热量
Φx Φx dx
同理可得：
t dxdydz x x
沿 y 轴方向导入与导出微元体净热量
Φy Φy dy
t dxdydz y y
t ( ) Φ 0 x x
华北电力大学
传热学 Heat Transfer
三、其它坐标系中的导热微分方程式
1. 圆柱坐标系（r, , z）
x r cos ; y r sin ; z z
t 1 t 1 t t c (r ) 2 ( ) ( ) r r r r z z
（3）微元体内热源生成的热量
ΦV Φdxdydz
5. 导热微分方程的基本形式
t t t t c ( ) ( ) ( ) Φ x x y y z z
非稳态项
华北电力大学
三个坐标方向净导入的热量
内热源项
传热学 Heat Transfer
传热学 Heat Transfer
利用两个边界条件
t
x 0, t t1 x , t t2
c2 t1 t 2 t1 c1
t1 t 2
传热学
传热学就是研究热量传递规律的一门科学。
只要不同物体或物体不同部分之间存在温度差，它们之间就会发生热量的传递，热量传递有三种方式：导热、对流换热和辐射换热。
在制冷空调领域，热量传递普遍存在。
例如在压缩式制冷系统中，从蒸发器回来的气态制冷剂进入压缩机，被压缩为高温高压的气体，然后进入冷凝器内放热，把热量传递给周围的介质（一般为空气或水），同时制冷剂被冷却成液态，然后经节流进入蒸发器，在蒸发器内沸腾吸热，即可得到我们需要的冷却的水或空气。
因此，认识、掌握热量传递的过程和规律，在制冷空调技术实践中有着极其重要的意义。
在传热学的工程应用中，通常要达到两个基本目的：（1）能准确计算所研究系统中传递的热量；（2）能准确预测所研究物体中的温度分布。
第一章 稳态导热在三种热量传递方式中，导热是最容易利用数学工具进行分析和处理，对传热学的深入学习就从导热开始。
本章首先引出导热的基本定律和一般数学表达式，然后介绍制冷空调装置中常见壁面（如平壁和圆筒壁）中热流量和温度分布的规律和计算方法。
第一节 导热基本概念和傅里叶定律一、导热的概念导热即热传导，是指发生在物质本身各部分之间或直接接触的物质与物质之间的热量传递现象。
它是依靠物质的分子、原子或自由电子等微观粒子的热运动来传递热量的，也就是说，导热是在分子集团不发生宏观相对运动时，单纯由微观粒子的直接作用（如迁移、碰撞或振动等）而引起的热量传递现象。
导热是物质的属性，导热过程可以在固体、液体及气体中发生。
但是在重力场下，单纯的导热一般只发生在密实的固体中，这是因为，在有温差时，液体和气体的密度会改变从而形成对流，不能维持单纯的导热。
在专业学习和实践中，一般把发生在换热器管壁、肋片、管道保温层、墙壁等固态材料中的热量传递过程都看成导热问题。
二、温度场在工程应用中，常常需要预测物体的温度分布，通常将某一时刻物体中各点温度分布的状况称为温度场。
一般来说，温度场是空间和时间的函数，其数学表达式为),,,(τz y x t = 1-1式中，x,y 和z 是空间坐标；τ是时间坐标；t 代表温度。
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。
以下是小编整理的传热学知识点总结，欢迎阅读！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。
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 。
(完整PPT)传热学
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。在非稳态导热过程中，热流 密度和温度分布会发生变化，通常需要考虑时间因素对导热过程的影响。
辐射换热计算方法
辐射换热量计算
通过斯蒂芬-玻尔兹曼定律计算两 个物体之间的辐射换热量，需要 考虑物体的发射率、温度以及物 体间的角系数等因素。
角系数计算
角系数表示一个表面对另一个表 面辐射能量的相对大小，可以通 过几何方法或数值方法计算得到 。
辐射换热网络模型
对于多个物体之间的复杂辐射换 热问题，可以建立辐射换热网络 模型，通过求解线性方程组得到 各个物体之间的辐射换热量。
06 传热学实验技术 与设备
实验测量技术与方法
温度测量
使用热电偶、热电阻等 温度传感器，配合数据 采集系统，实现温度的
精确测量。
热量测量
采用量热计、热流计等 设备，测量传热过程中
的热量变化。
热阻测量
通过测量传热设备两侧 温差和传热量，计算得
到热阻。
热流密度测量
利用热流计等设备，测 量单位面积上的热量传
(完整PPT)传热学
contents
目录
• 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
01 传热学基本概念 与原理
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
第1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（W）λ——导热系数，。
（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（W/m2）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h——对流换热系数，W/(m2·)。
（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、特点辐射能可以通过真空自由地传播而无需任何中间介质。
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。
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。
(W/m2)C b——辐射系数，C b=5.67W/(m2·K4)。
4、辐射量计算四传热过程1、总阻2、总热流密度第2章导热问题的数学描述一基本概念及傅里叶定律1、基本概念等温面：由温度场中同一瞬间温度相同点所组成的面。
等温线：等温面上的线，一般指等温面与某一平面的交线。
热流线：处处与等温面（线）垂直的线。
2、傅里叶定律（试验定律）3、各向热流密度二导热系数1、定义式2、实现机理气体：依靠分子热运动和相互碰撞来传递热量。
非导电固体：通过晶体结构的振动来传递热量。
液体：依靠不规则的弹性振动传递热量。
3、比较同种物质：不同物质：4、温度线性函数三导热微分方程及定解条件1、导热微分方程拉普拉算子。
——热扩散率，。
分子代表导热能力，分母代表容热能力。
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。
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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。
.
❖ 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。
传热学名词解释
传热学名词解释传热学是研究物体之间热量传递过程的学科。
热量传递是一种通过热对流、热辐射或者热传导的方式，从一个物体传递到另一个物体的能量形式。
热量传递是自然界中普遍存在的物理现象，对于了解和应用热能的转换和传递过程十分重要。
传热学的研究内容主要包括传热的机制、传热的计算理论以及传热的应用技术等。
传热学的主要研究内容包括以下几个方面：1. 热传导：热传导是通过物质内部的分子或者原子间的碰撞传递热能的过程。
传热学研究了热传导的机制和计算方法，包括热传导方程和热导率等。
2. 对流传热：对流传热是通过流体介质中的流动传递热能的过程。
这种热传递方式在自然界中普遍存在，例如气象学中的对流，以及热水袋中的自然对流等。
传热学研究了对流传热的机制和计算方法，包括对流换热系数和对流换热方程等。
3. 辐射传热：辐射传热是通过电磁波辐射传递热能的过程。
所有温度不为零的物体都会以电磁波的形式辐射热能。
传热学研究了辐射传热的机制和计算方法，包括辐射传热方程和黑体辐射等。
4. 热传递的计算方法：传热学研究了通过分析计算来预测和描述热传递过程的方法。
这些计算方法可以用于设计和优化热传递设备，如换热器、冷却塔和锅炉等。
其中包括传热方程的求解、热辐射计算和对流传热的计算等。
5. 传热的应用技术：传热学的研究成果在能源、化工、航空航天、建筑等领域有着广泛的应用。
通过研究传热学，可以改进能量利用效率，设计高效的换热设备，提高能源利用率，减少能源消耗。
总而言之，传热学是研究热量传递过程以及用于预测和描述传热过程的科学与工程学科。
它在能源领域的应用对于保护资源、提高能源利用效率以及减少环境污染具有重要意义。
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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。
生活中的传热学原理及应用
生活中的传热学原理及应用1. 传热学的基本概念传热学是研究热量在物质之间传递的科学，包括传导、对流和辐射三种传热方式。
在生活中，我们常常可以观察到这些传热现象的应用。
2. 传热学在日常生活中的应用2.1 热传导的应用•厨房里的热传导技术：我们在炒菜时，会发现锅烧得很热，这是由于热量在锅底和食物之间通过热传导传递。
通过合理使用锅具，我们可以加快食物的烹饪速度。
•冬天的保暖技巧：冬天，我们常常会使用保暖衣物，如羽绒服。
羽绒服之所以能保暖，是因为其内部充满了羽绒，羽绒具有良好的保暖效果，能够阻止外界冷空气的热传导，保持人体的热量。
2.2 对流的应用•空调和暖气的工作原理：空调和暖气利用对流的原理来调节室内温度。
冷气机通过制冷循环来降低室内的温度，而暖气则通过通风或者辐射来升高室内的温度。
•科学地避暑降温：我们在夏天会选择去游泳池游泳，这是因为水具有良好的传热性质。
游泳时，我们的身体与水接触，体温通过对流传递给水，从而降低体温达到降温的效果。
2.3 辐射的应用•太阳能的利用：太阳是一个巨大的辐射能源，我们可以利用太阳能发电或者使用太阳能热水器来提供热水。
太阳光通过辐射传递能量，被吸收后转化为其他形式的能量。
•红外线热像仪的应用：红外线热像仪可以通过检测物体放射出的红外线来显示物体的热分布情况。
这种技术在医学、军事、建筑等领域有广泛的应用。
3. 传热学在工程领域的应用除了日常生活中的应用，传热学在工程领域也有着重要的应用价值。
下面列举几个例子：•热交换器的设计和优化：热交换器是一种用于传递热量的设备，广泛应用于化工、能源、制冷等领域。
通过传热学的理论和方法，可以设计出更高效、更节能的热交换器。
•电子设备的散热技术：随着电子设备的发展，散热成为一个重要的问题。
传热学可以用来设计和改进散热装置，保持电子设备的温度在安全范围内。
•锅炉和发动机的效率提升：在能源行业中，传热学被广泛应用于提高燃烧设备的效率。
通过优化设计和改进燃烧过程，可以降低能源消耗，提高设备的效率。
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实验三 换热器换热性能实验
一、实验目的
1．测试换热器的换热能力；
2．了解传热驱动力的概念以及它对传热速率的影响。
二、实验装置
过程设备与控制多功能实验台 三、基本原理
换热器工作时，冷、热流体分别处在换热管的两侧，热流体把热量通过管壁传给冷流体，形成热交换。
当若换热器没有保温，存在热损失，则热流体放出的热量大于冷流体获得的热量。
热流体放出的热量为：
)(21T T c m Q pt t t -=
（3-1）
式中 ：
t Q ——单位时间内热流体放出的热量， kW ； t m ——热流体的质量流率，kg/s ； pt c ——热流体的定压比热，kJ/kg·
K ， 1T 、2T ——热流体的进出口温度，K 或o C 。
冷流体获得的热量为：
)(12t t c m Q ps s s -=
（3-2）
式中 ：s Q ——单位时间内冷流体获得的热量，kJ/s=kW ；
s m ——冷流体的质量流率，kg/s ；
ps c ——冷流体的定压比热，kJ/kg·
K ，在实验温度范围内可视为常数； 1t 、2t ——冷流体的进出口温度，K 或o C 。
损失的热量为：
s t Q Q Q -=∆
(3-3)
冷热流体间的温差是传热的驱动力，对于逆流传热，平均温差为
)
/l n (212
1t t t t t m ∆∆∆-∆=
∆
（3-4）
式中： 211t T t -=∆、122t T t -=∆。
本实验着重考察传热速率Q 和传热驱动力m t ∆之间的关系。
四、实验步骤
实验前，首先设定初始炉温，待炉温达到设定值后，开始以下步骤。
1．打开热流体管程入口阀1、热流体管程出口阀2，出口流量调节阀6、冷流体壳程入口阀7、冷流体壳程出口阀8，其他阀门关闭，使热流体走管程、冷流体走壳程；
2．打开灌泵，保证离心泵中充满水，开排气阀放净空气；
3．关自来水阀门，启动泵。
调节压力调节旋钮（11-7），调整转速使压力保持在0.5Mpa 。
4．调节热流体管程进口阀1，同时观察实验画面，使热流体流量保持0.5L/s 不变；
5．调节出口流量调节阀6，使冷流体流量保持0。
5L/s 不变； 6．清空数据库；
7．关闭热水泵，开循环泵，待炉内水温均匀后，关循环泵开热水泵。
8. 待冷流体的进出口温度1t 、2t 及热流体的出口温度2T 稳定后记录数据。
9. 改变炉内的设定温度，重复步骤7。
五、数据记录和整理
保持热流体流量t V 及冷流体流量s V 不变，改变热流体的进口温度1T ，测量冷流体的进出口温度1t 、2t 及热流体的出口温度2T ，根据公式（3-1）和（3-2）分别计算热流体放出的热量t Q 和冷流体获得的热量s Q ，并由式（3-3）计算损失的热量，根据公式（3-4）计算平均温差m t ∆，将测量和计算出的结果填入数据表3-1中。
表3-1 实验测量和计算结果
六、要求
1．写出实验报告。
2．以平均温差m t ∆为横坐标，热流体放出的热量t Q 和热损失Q ∆分别为纵坐标
作图，对所得曲线进行分析。
3．回答思考题。
思考题
1．热量是如何损失的？怎样才能减少热量损失？
2．在工程上，很多换热器都采用逆流工艺流程，为什么？
3．通过实验二和实验三，说明提高换热器中流体平均温差的优、缺点。
实验四 流体传热系数测定实验
一、实验目的
1．测定流体的总传热系数；
2．了解影响换热器换热性能的参数。
二、实验装置
过程设备与控制多功能实验台 三、基本原理
换热器的传热速率Q 可以表示为：
m t KA Q ∆=
（4-1）
式中 ：Q ——单位时间传热量， W ； K ——总传热系数，W/m 2·K ；
A ——传热面积，nl d A o π=，m 2；
∆t m ——平均温差，K 或o C 。
在本实验以及以后的实验中：d 0=0.014m 、n =29、l =0.792m 分别为换热管的外径、根数和换热长度。
对于逆流传热，平均温差为：
)
/ln(212
1t t t t t m ∆∆∆-∆=
∆
（4-2）
式中： 211t T t -=∆、122t T t -=∆
1T 、2T ——热流体的进出口温度，K 或o C ； 1t 、2t ——冷流体的进出口温度，K 或o C 。
由式4-1可得：
m
t A Q
K ∆=
（4-3） Q 可由热流体放出的热量或冷流体获得的热量进行计算，即：
)(21T T c m Q pt t t -=
（4-4）
或 )(12t t c m Q ps s s -= （4-5）
式（4-4）和式（4-5）中有关符号说明见实验三。
根据式（4-3）和式（4-4）或（4-5）就可以测定在实验条件下的总传热系数K 。
K 的理论计算参考本实验附录。
由于温度传感器测得的数据可能并不是换热器流体入口和出口的温度，因此，要进行管路热量损失计算，求出换热器流体入口和出口的温度，计算过程见实验三，这里不再重复。
四、实验步骤
1．打开热流体管程入口阀1、热流体管程出口阀2、管程流量调节阀6、冷流体壳程入口阀7、冷流体壳程出口阀8，其他阀门关闭，使热流体走管程、冷流体走壳程；
2．打开自来水阀门灌泵，保证离心泵中充满水，开排气阀放净空气； 3．关水，启动泵，调整转速使之恒定不变；
4．调节热流体管程出口阀2，使热流体流量保持0.50L/s 不变；
5．调节管程流量调节阀6，改变冷流体流量从0.4L/s 到1.6L/s ，步长0.2L ； 6．清空数据库；
7．保持热流体的进口温度1T ，待温度达到1T 开循环泵，后关循环泵开热水泵，待冷流体的进出口温度1t 、2t 及热流体的出口温度2T 稳定后记录数据。
五、数据记录和整理
保持热流体流量t V 不变，改变冷流体流量s V ，测量冷、热流体的进出口温度1t 、2t 、1T 、2T ，根据式（4-2）计算平均温差∆t m ，根据式（4-4）计算热流体放出的热量t Q ，根据式（4-5）计算冷流体获得的热量s Q ，根据式（4-3）计算总传热系数K 。
将测量和计算出的结果填入数据表4-1中。
表4-1 实验测量和计算结果
六、要求
1．写出实验报告。
2．根据所测参数，参照实验四附录计算总传热系数K并与实验结果进行比较。
以冷水流量为横坐标，总传热系数K为纵坐标，作K
-的理论与实验曲线，
V
s
对所得曲线进行分析。
3．回答思考题。
思考题
1．总传热系数K和流体对流传热系数α及污垢热阻R有怎样的关系，为什么流体流量大小会影响总传热系数K？
2．有些换热器被设计成多管程或多壳程，试根据本实验结果说出其中的道理？。