传热学——精ppt课件

.,导热部分作业讲评,任课教师：姜培学教授2007.4.05,传热学,.,热流密度总热阻单位面积热阻,概念与公式：,导热系数W/(mK),对流换热表面传热系数W/(m2K),.,1.5推导柱面坐标系导热微分方程,已知直角坐标系微分方程,坐标转换关系,需要转换,复合函数求偏导,.,？,？,两边对x求导数,得到：,同理可以得到：,二阶导数大家推导：,.,1-7一半径为R的实心球，初始温度均匀并等于t0,突然将其放入一温度恒定并等于tf的冷却槽内冷却。,中心对称：径向一维逐渐冷却：非稳态导热问题单值性条件：,1.,c已知2.初始条件3.第三类边界条件：h,tf已知,0,0,.,1-8已知：细长散热棒，发射率，导热系数，棒长l,横截面积f,截面周长U,棒根温度T0,外部空间为绝对零度的黑体求：棒温度分布的导热微分方程、边界条件解：取一微元体,由能量平衡,dx,Qx,Qx+dx,.,认为=const辐射散热量看作内热源边界条件：,T0,第三类边界条件,.,2-16参看下图，一钢筋混凝土空斗墙，钢筋混凝土的导热系数1.53W/m，空气层的当量导热系数0.742W/m。试求该空斗墙单位面积的导热热阻。,.,注意：热流的方向是自上而下或自下而上。由于这是一个复合平壁的问题，各部分的面积不一样，为了计算出单位面积的导热热阻，应先计算出总热阻R，再乘以面积F，即可得到r。假设空斗墙无限大，所以计算中取其中一段。当两种材料的导热系数相差较大时，应在热阻值上乘以一个校正系数。表21两种算法，当12相差不很大时，结果应差不多。,.,方法一：,.,方法二：,.,2-26测定储气罐空气温度的水银温度计测温套管用钢制成，厚度，长度，钢的导热系数，温度计示出套管端部的温度为84，套管的另一端与储气罐连接处的温度为40。已知套管和罐中空气之间的对流换热系数试求由于套管导热所引起的测温误差。,.,温度计感温泡与套管直接接触tl=tH套管与四周环境之间三种方式的热量传递,套管顶端向根部的导热,储气罐空气向套管外表面的对流换热,套管外表面向储气罐罐身的辐射换热,tHtf测温误差,.,A是环面的面积,.,肋根肋端,4084,套管中每一截面上的温度可认为是相等的，因此温度计套管可以看成是截面积为的一等截面直肋。测温误差，就是套管顶端的过余温度H=tH-tf,.,测量误差近16，怎样减小测量误差？,习题2-27采用此方法，将测量误差降至0.32。,减小测量误差,tH接近tf,R1R2R3,强化套管与流体间换热,用导热系数更小的材料做套管。增加套管高度，减小壁厚,.,31.截面为矩形的冷空气通道，外形尺寸为32.2（m2）,通道墙厚均为0.3m，已知墙体的导热系数0.56W/(m.k)，内外墙体表面温度均匀，分别为0和30，试求每米长冷空气通道的冷量损失。,形状因子S=A/墙1：S1=(3-0.6)/0.3墙2：S2=(2.2-0.6)/0.3棱柱：P47表23:S3=0.54*L总的形状因子：S=2S1+2S2+4S3每米通道冷量损失：ql=Q/L=*S/L*t=484.3(w/m),.,3-8一钢板厚度为3mm，面积为11m2，初始温度均匀为300，放置于20的空气中冷却。已知钢板的导热系数=48.5w/m，a=12.710-6m2/s，板与空气之间的对流换热系数h39w/m2，问需多长时间钢板才能降低至50。,2,.,.,3-10.将初始温度为80直径为20mm的紫铜棒，突然横置于气温为20，流速为12m/s的风道中，5分钟后紫铜棒表面温度降为34。已知紫铜的密度,试求紫铜棒与气体之间的对流换热系数。,假设Bi0.1，则：,校核：,W/m2C,.,集总参数法：,.,集总参数法,1、判断Bi数和0.1的大小,2、写出热平衡关系式（含V、A的表达式），求解,.,3.17一直径为150mm的混凝土圆柱，长为300mm，初始温度25。已知混凝土的=1.37W/(m.k),=710-7m2/s，若把圆柱放在0的大气环境中冷却，圆柱的