热量传递PPT课件

.1，传热，2，导电传热对流换热热辐射热辐射过程和换热器，3，1概述，输送过程，动量输送，能量输送，质量输送，流体力学，传热，物质输送学，应用领域：设计各种工业炉和传热设备；核能、火箭等先进技术；利用太阳能、地热能源和工业余热；农业、生物学、地质、气象等部门。主要传热问题：一个是解决本地或平均传热速度的大小。其他类解决了研究对象内部的温度分布。4，1.1传热的基本方式和热流的基本方程，热力学第二定律：热总是自发的，不可逆的高温到低温流动。机制、热传导、热对流、热辐射、传热、稳态、异常(即温差)时，发生传热。5，热传导率：两个互相接触的物体或同一物体不同部分之间的温差引起的传热现象称为热传导。通常发生在固体和固体之间。通过平板的一维导热系数，1)在x方向的dx厚度微元素层的1维稳态导热系数的数学表示，在单位时间内通过该层的导热系数。6，热对流：依赖流体运动，导致流体和固体壁面之间的传热。有流体参与，通常发生在气-固、液-固之间。相变对流传热、对流传热、对流传热的基本计算公式牛顿冷却公式(1701年提出):流体流动的原因、导热性、热对流、相互作用、对流换热、自然对流、强制对流、沸腾传热、冷凝传热、冷凝传热，7，辐射传热，辐射，吸收，相互作用，热辐射：依靠可见电磁波传递能量。影响因素：温度和物体的特性和表面条件。物体的内部能量，电磁波能量，物体的内部能量，不需要直接接触。8，Stephen-Boltzmann定律：黑体是指能吸收注入其表面的所有热辐射的物体。经验修正，4阶定律，例如，两个非常接近的平行壁之间的辐射传热：斯蒂芬-玻尔兹曼系数，物体的发射率，其值为1，9，1.2热传递热阻、模拟热传递和电传递、模拟、欧姆定律：热阻、10，问题：冷却，热流体通过大平板壁进行热交换的稳态传热过程。传热过程为3个环节，热流体和壁高温侧传热；通过固体壁的导热系数；壁低温侧和冷却流体传热。正常状态，通过每个链路的热流q是相同的。将平面墙表面积设置为a。解决方案：分析：11，2传导传热，2.1基本概念，温度场：特定时间点的空间各点温度分布。稳态温度场：一维稳态温度场：等温表面和等温线：温度场中同一瞬时温度的每个点连接的面称为等温面；如果不同的等温面与同一平面相交，则在此平面上形成称为等温线的曲线簇。12，温度梯度：该点法线方向的温度变化率最大的等温面上的一点到另一等温面的温度变化率。具有与此最大温度变化率完全相同的值(指向点的法线方向)的矢量称为温度梯度，以gradt表示，正向是温度增加的方向。热传导基本定律傅里叶定律：13，2.2物质的热导率，热导率：物体通过单位面积的单位温度下降单位时间。物质的固有属性之一，用于测量物质的热传导性，其大小取决于材料的组成、内部结构、密度、温度、压力和润湿性。其他材料的导热系数，隔热层：导热系数不超过0.2w/(m.k)。隔热机制：多孔。，一般工程应用压力范围，k仅与温度相关，14，2.3热传导微分方程和解条件，能量方程：微元素热力学能量(内部能量)增加：微元素热源生成热：可逆膨胀操作：摩擦耗散操作：1)笛卡尔坐标系，15，导热系数为常数，导热系数为常数，没有内部热源，导热系数为常数，稳态热，导热系数为常数，没有内部热源，稳态热，泊松方程，拉氏方程，导热系数为常数，没有内部热源，一维，16，2)径向坐标系、圆柱坐标系、球坐标系、17，固定解条件是几何条件、物理条件、初始条件和边界条件。三种类型的边界条件，第一种类型的边界条件，非正常，正常状态，第二种类型的边界条件或，非正常，正常状态，第三种类型的边界条件：正常状态，非正常，与时间无关，与时间函数的关系，几何条件：给定导热体的几何图形，以及正常状态没有初始条件。导热系数的物理参数的大小，内部热源分布，边界条件：给定导热系数每个边界的热状态。初始条件：18，2.4稳态热分析和计算，单层扁壁的热传导，1)一维稳态热，已知：扁壁的两个表面分别均匀恒温tw1和tw2，没有内部热源，壁厚。解决方案：导热系数k常数，无内部热源，一维，稳态导热系数微分方程，t=c1x2，x=0点t=tw1x=t=tw2，表面积A，19，通过多层扁壁的热传导，每层厚度1，2，3，每层导热系数k1，k2，k3，多层壁的温度tw4。解决方案：查找：每个层之间界面的温度。20，21，通过圆柱壁的热分布而知道。内部和外部半径为R1、R2的圆柱形墙，内部和外部表面温度分别保持统一的温度t1和T2。查找：通过圆柱形墙的热传导和墙的温度分布。解决方案：r=R1:t=t1r=R2:t=T2，通过多层圆柱壁的热分布实现的一维，稳态，内部热源圆柱导热，22，多维稳态导热，a，二维，稳态热问题分析解决方案，矩形区域的二维稳态热，(0 x b，0 y )，如二维矩形物体的三个边界温度为t1，4，解决方案：使用分离变量方法设置 (x，y)=x (x) y (y)，使用傅立叶级数设置，超出温度，23，b，几何系数方法，例如，茶馆，室内面积34(m2)，高度2.8米，红砖墙厚度240mm，红砖的热导率0.43W/(m.K)。寻找已知壁的内部表面温度为20c，外部表面温度为-5c，透过传导室周围壁的散热量。解决方案：几何图形系数，24，2.5异常热，瞬态热：随着时间的推移，物体的温度逐渐接近恒定值的周期性热：随着时间的推移，物体的温度变化，非稳态传热的基本概念，物体的温度变化过程：非稳态阶段，稳态阶段，温度分布主要由初始温度分布控制，温度分布主要取决于边界条件和物理特性。25，集中于第三类边界条件的问题的分析有两个传热环，如图所示。换句话说，流体和物体表面的对流换热链路b物体内部的热传导是对流传热快，无视对流，传导换热快，无视热量，全部存在。 26，biwo数-bi，bi准数对无限平坦壁温度分布的影响与外部条件无关。受内部和外部条件影响的同时。27，集整体参数分析解决方案，1定义：忽略物体内部热阻，认为物体温度均匀，此时温度分布仅与时间相关。也就是说，与空间位置无关，所以也称为零维问题。，2温度分布如图所示，任意形式的物体参数已知，然后突然把它放入温度常数t的流体中，28，忽略内部热阻(t=f()，异常，内部热源，能量方程可以解释为：初始条件，控制方程，其中，必须视为广义热源。也就是说，界面中交换的热量可以转换为整个物体的体积热源，设置总参数方法方程，使过剩温度=t-t，例如，积分，29，自下而上定理，例如，命令：指示物体的热存储与表面热交换与时间常数的比率，=c:=4c:在工程中，如果认为此时达到热平衡状态，=0: fo越大，热扰动就能传播到物体内部越深，30，当可以忽略物体内部热阻时，常识也称为冷却、加热相、牛顿冷却或牛顿加热。对于圆球、板和柱本体，您可以使用Bi符合：无限平板，m=1，无限圆柱，m=1/2，圆球，m=1/3，集整体参数方法进行分析。使用此标准，物体上每个点的超出温度的差异为5%，31，例如，直径为5厘米的球，初始温度为450 ，突然放置在温度为30 的空气中。请将钢球表面和周围环境之间的表面传热系数设置为24W/(m2K)，以计算球冷却到300 所需的时间