传热学总结储运修改11

1、传传 热热 学学 总总 结结第一章小结1.掌握热传递的三种基本方式:导热、热对流、热辐射2.掌握热传导（导热）的定义以及主要特征。掌握热传导（导热）的定义以及主要特征。定义：物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子、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的热运动而产生的热量传原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递称导热。递称导热。 特征：同一物体或物体直接接触，不发生宏观的相对位特征：同一物体或物体直接接触，不发生宏观的相对位移；依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传移；依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递热量递热量（本质）；（本质）；无能

2、量形式的转化。无能量形式的转化。3.掌握热对流以及对流换热的概念及主要特征。1) 热对流：热对流：是指由于流体的宏观运动，从而使流体是指由于流体的宏观运动，从而使流体各部分之间发生相对位移，冷热流体相互掺混所引起各部分之间发生相对位移，冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程。的热量传递过程。2) 表面对流换热表面对流换热：流动流体流过一个温度不同的物体流动流体流过一个温度不同的物体表面时产生的热量传递过程，称为对流传热。表面时产生的热量传递过程，称为对流传热。3）对流换热的特征：）对流换热的特征：流体与固体壁面相互接触；有流体与固体壁面相互接触；有相对宏观位移；无能量形式的转换相对宏观位移；无能

3、量形式的转换第一章小结4.掌握热辐射的概念以及辐射换热的主要特征。1）热辐射：因热的原因而发出辐射能的现象称为因热的原因而发出辐射能的现象称为热热辐射辐射。 2 ）辐射换热）辐射换热 ：物体间相互辐射和相互吸收能量的过：物体间相互辐射和相互吸收能量的过程称辐射换热程称辐射换热3）辐射换热的特征：）辐射换热的特征：不需要冷热物体的直接接触；不需要冷热物体的直接接触；在辐射换热过程中伴随着能量形式的转换；无论温度在辐射换热过程中伴随着能量形式的转换；无论温度高低，物体都在不停地相互发射电磁波能、相互辐射高低，物体都在不停地相互发射电磁波能、相互辐射能量，高温物体辐射给低温物体的能量大于低温物体能量

4、，高温物体辐射给低温物体的能量大于低温物体辐射给高温物体的能量，总的结果是热由高温传到低辐射给高温物体的能量，总的结果是热由高温传到低温；与绝对温度呈四次方关系，温度越高，辐射能力温；与绝对温度呈四次方关系，温度越高，辐射能力越强。越强。第二、三章小结（导热小结）一.基本概念1. 温度场:指在某一瞬间物体内各点温度分布的总称。指在某一瞬间物体内各点温度分布的总称。2.等温面:同一时刻、温度场中所有温度相同的点连同一时刻、温度场中所有温度相同的点连接起来所构成的面。接起来所构成的面。注意：温度不同的等温面或等温线彼此不能相交3.傅里叶定律（导热的基本定律）数学表达数学表达形式为形式为: :nnt

5、gradtq4. 热导率（导热系数）gradtq/w/m 导热系数在数值上等于单位温度梯度作用下单位时间导热系数在数值上等于单位温度梯度作用下单位时间内单位面积的热量。内单位面积的热量。导热系数是物性参数，它与物质结构和状态密切相关，导热系数是物性参数，它与物质结构和状态密切相关，例如物质的种类、材料成分、温度、例如物质的种类、材料成分、温度、 湿度、压力、密湿度、压力、密度等，与物质几何形状无关。度等，与物质几何形状无关。它反映了物质它反映了物质( (体体) )导热能力的大小，是材料固有的热导热能力的大小，是材料固有的热物理性质。物理性质。 气体液体固体非金属金属导体非导体纯金属合金多孔实干

6、湿一般有会排列不同材料导热系数的大小。5、导温系数（热扩散率）)/( cam2/s。物理意义：热扩散率表征物体被加热或冷却时，热扩散率表征物体被加热或冷却时，物体内各部分温度趋向于均匀一致的能力（物体内各部分温度趋向于均匀一致的能力（注意：注意：导温系数和导热系数的区别导温系数和导热系数的区别）6.直角坐标下的导热微分方程式cztytxtat222222)(掌握推导的假设条件、思路等。222222211()tttttarr rrzC7.三类边界条件的表达式以及转化；组合方式有几种？三类边界条件的表达式以及转化；组合方式有几种？8. 非稳态导热过程的定义：导热系统内导热系统内温度场随时间温度场随

7、时间变化变化的导热过程为的导热过程为非稳态导热非稳态导热。非稳态导热可分周期性非稳态导热和非周期性非稳态周期性非稳态导热和非周期性非稳态导热（瞬态导热）导热（瞬态导热）非周期性非稳态导热的二个阶段及其各自的特点。非周期性非稳态导热的二个阶段及其各自的特点。9.了解集总参数法的特点，掌握其使用方法。定义：由于物体内温度相差不大，而近似认为这种非定义：由于物体内温度相差不大，而近似认为这种非稳态导热过程中物体内的温度分布与坐标无关，仅随稳态导热过程中物体内的温度分布与坐标无关，仅随时间变化，因此物体温度可用任一点的温度表示，而时间变化，因此物体温度可用任一点的温度表示，而将物体的质量和热容量等视为

8、集中这一点，这种方法将物体的质量和热容量等视为集中这一点，这种方法- -集总参数法。集总参数法。10. 时间常数ccVhA 时间常数反映了系统处于一定的环境中所表现时间常数反映了系统处于一定的环境中所表现出来的传热动态特征，与其几何形状、密度及比出来的传热动态特征，与其几何形状、密度及比热有关，还与环境的换热情况相关。可见，同一热有关，还与环境的换热情况相关。可见，同一物质不同的形状其时间常数不同，同一物体在不物质不同的形状其时间常数不同，同一物体在不同的环境下时间常数也是不相同。同的环境下时间常数也是不相同。11.掌握毕渥准则的公式以及物理意义。1hBih 内部导热热阻外部表面对流传热热阻B

9、i 物理意义：物理意义： Bi 特征数反映了内部导热热阻与外部特征数反映了内部导热热阻与外部(表面表面)对流传热热阻的相对大小。对流传热热阻的相对大小。导热系数为固体的导热系数为固体的导热系数。导热系数。12.会绘制二种特殊情况下非稳态导热物体加热（冷却）的温度分布。(毕渥数趋向于零和无穷大）13.伸展体的导热 要求了解推导的过程以及各种边界条件、用绝热边界的公式来计算实际条件时采取的补救措施、在实际工作中的应用、伸展体强化传热的条件等。14.半无限大物体的导热的概念（何时可以看作是半无限大物体、吸热指数等）（16）掌握利用热平衡法推导稳态传热一维及）掌握利用热平衡法推导稳态传热一维及二维边界

10、二维边界节点的节点的微分方程式。微分方程式。（17）非稳态导热数值解的二种方法以及各自的优缺点。（15）掌握在稳态无内热源条件下利用傅里叶定律判断导热系数的大小。1.平壁导热的计算公式Att21适用条件：一维稳态、无内热源、恒壁温、为常数导热系数与温度成线性关系时的处理方法可通过以下方法处理：常数系数，其中b C)(mW)1 (00bt二.基本定律及公式1）单层平壁的导热。其中常数，则及若已知 2)1 (21021tttbtttmmm（平壁）则Atm2）多层平壁的导热niinAtt111t1 R1 t2 R2 t3 R3 t4热阻图处理方法同平壁）性关系（导热系数与温度呈线,ln21 1221

11、rrlttm2.无限长圆筒壁的计算公式1221ln21 rrltt适用条件：一维稳态、无内热源、恒壁温、=常数3.球体的计算公式1212 111()4ttrr 如果物体内有内热源或者边界条件不是第一类时，必须采用导热微分方程式以及相应的边界条件求解温度温度以及导热量。4.非稳态导热问题的计算-集总参数法判别依据：Biroc，; 当当r2roroc，二、换热器的分类及平均传热温差(一)换热器的分类换热器换热器：用来使热量从热流体传递到冷流体，以满用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置。足规定的工艺要求的装置。按照工作原理分类按照工作原理分类分为分为间壁式间壁式、混合式混合式及及蓄热式蓄热式（或称回热式）（或称回热式）三大类。三大类。 二、平均传热温差二、平均传热温差顺流和逆流的区别：顺流和逆流的区别：顺流时：逆流式： 或l在相同的进出口温度条件下，21tt21tt21ttmcmptt cpAAtlntmttt 对数平均温差计算公式注意：逆流和顺流温差的计算，切记是同一侧温度相减（三）换热器热计算的基本公式为mkA t 传热方程式:热平衡方程式：热平衡方程式：11112222mpmpq cttq ctt tlntmttt对数平均温差公