第二章 传热 傅里叶定律

1、Logo第二章第二章 传热传热2.2 传导传导传热传热zyxft, xft 等温面等温面温度梯度温度梯度t + D Dttt - D Dt2. 傅立叶定律傅立叶定律 - Adtdl l = 3. 热导率，又称导热系数热导率，又称导热系数 气液非金属金属llll导热系数通常用实验方法测定导热系数通常用实验方法测定 气液非金属金属llll1). 固体的导热系数固体的导热系数 2). 液体的导热系数液体的导热系数 3). 气体的导热系数气体的导热系数 (0.010.1W/m K)L= -l l Ad td二二. 传导传导传热计算传热计算1. 单层平壁的热传导单层平壁的热传导 t1t2t1t2t0 单

2、层平壁的热传导公式单层平壁的热传导公式每一层由不同种类材料构成，每一层由不同种类材料构成，各复合层传热面积相同各复合层传热面积相同2. 多层平壁的热传导多层平壁的热传导 多层平面壁的热传导多层平面壁的热传导t1t2t3t4对第一层： 1 =11lA1(t1t2) t1 = t1t2 = 1111lA 对第二层： 2=A2(t2t3) t2 = t2t3 = 22l2222lA 对第三层： 3=A3(t3t4) t3 = t3t4 = 33l3333lA因因1 = 2 = 3 = ，A1 = A2 = A3 = A t1t4 = t = 332211lllADD)(332211AtAtQllll

3、多层平壁的热传导公式多层平壁的热传导公式n圆筒壁传导传热时传热面积圆筒壁传导传热时传热面积 A = 2rl 傅立叶定律写为：傅立叶定律写为：3. 单层单层圆筒壁的热传导圆筒壁的热传导 = 2rldrdt 积分：积分： 2121d2dttrrtlrrl =12211221ddln12ln12llttlrrttl 单层圆筒壁传单层圆筒壁传导传热公式：导传热公式： Ln因圆筒壁厚度因圆筒壁厚度 = r2 r1 上式可写成：上式可写成： =mrtlrrrrtlllDD2ln21212 其中其中 rm = (r2 - r1)/ ln12rr半径的对数平均值半径的对数平均值 当当r2/rl 2时，用算术平

4、均值时，用算术平均值 rm = (r1+r2)/2 n 4. 多层圆筒壁的热传导多层圆筒壁的热传导 Dnnnrrtlrrrrrrttl134323212141ln12ln1ln1ln12llll = Dnnnddtl1ln12l对比第一章流动边界层概念，边界层存在速度梯度对比第一章流动边界层概念，边界层存在速度梯度2.3 对流传热对流传热间间壁壁热流体热流体冷流体冷流体对对流流对对流流导导热热热量从流体的主热量从流体的主体传递给器壁，体传递给器壁，或由器壁传递给或由器壁传递给流体主体流体主体TwtwTt热流体冷流体A1A2n流体的流动形态对于流体的传热有决定性流体的流动形态对于流体的传热有决定性的影响的影响以湍流流体向壁面给热的情况为例：以湍流流体向壁面给热的情况为例： 湍流层湍流层：对流传热，没有温度降；：对流传热，没有温度降； 过渡层过渡层：传导传热和对流传热，有较小温度降；：传导传热和对流传热，有较小温度降； 层流内层层流内层：传导传热，有较大的温度降。：传导传热，有较大的温度降。层流内层的热阻的对流传热的控制因素。层流内层的热阻的对流传热的控制因素。n影响对流传热的因素相当多，工程上将它们归纳起来，用影响对流传热的因素相当多，工程上将它们归纳起来，用牛顿（牛顿（NewtonNewton）传热方程来表示：）传热方程来表示