传热学考试复习课件

传热学

HeatTransfer

1传热学

(1)研究热量传递规律的科学，具体来讲主要有热量传递的机理、规律、计算和测试方法

(2)

热量传递过程的推动力：温差

热力学第二定律：热量可以自发地由高温热源传给低温热源有温差就会有传热温差是热量传递的推动力

2传热学与工程热力学的关系(1)热力学+传热学=热科学

系统从一个平衡态到另一个平衡态的过程中传递热量的多少。

关心的是热量传递的过程，即热量传递的速率。热力学：传热学：水，M220oC铁块,M1300oC图传热学与热力学的区别(2)

传热学以热力学第一定律和第二定律为基础，即始终从高温热源向低温热院传递，如果没有能量形式的转化，则始终是守恒的3热量传递的三种基本方式导热(热传导)：conduction对流(热对流)：convection热辐射：radiation4

导热

Conduction51导热的基本定律：傅立叶定律

：热流量，单位时间传递的热量[W]；A：垂直于导热方向的截面积[m2]；：导热系数（热导率）[W/(mK)]?热流矢量与温度梯度的关系?成正比，方向相反

6导热系数表征材料导热能力的大小，是一种物性参数，与材料种类和温度关。在稳态导热中，决定物体内温度分布的是导热系数。7Q导热热阻的图示

导热热阻单位导热热阻如何削弱传热？采用导热系数较小的材料使导热热阻增加8时间条件：稳态导热：导热过程的进行不随时间发生变化。（导热系数）非稳态导热：导热过程的进行随时间发生变化。因此，应该说明过程开始时刻物体内的温度分布。（导温系数）非正规状况阶段（起始阶段）、正规状况阶段、新的稳态9边界条件第一类边界条件：已知任何时刻物体边界面上的温度值。第二类边界条件：已知任何时刻物体边界面上的热流密度。第三类边界条件：已知流体温度和表面传热系数。10对流换热Convection11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。2对流（热对流）(Convection)对流换热中边界层的示意图12(2)尾对流迎换热泪：当流桐体流肠过一少个物映体表标面时步的热泰量传竭递过犁程，靠他与挎单纯栏的对逐流不疼同，占具有喇如下疼特点禾：a导热物与热伪对流同时屑存在茧的复庆杂热圈传递方过程b部必赴须有斩直接赠接触扬（流奶体与社壁面树）和蚊宏观凡运旗动；垄也必寨须有栗温差c趴壁火面处晕会形弹成速蜂度梯托度很虚大的贸边界判层1314对流炊换热怖的基排本计懂算公词式—肆—牛顿己冷却欣公式对流愁换热鼠系数新(表勇面传拖热系贿数)——咸当叛流体织与壁此面温目度相惕差1太度时输、每交单位因壁面雕面积唱上、促单位甲时间喇内所抢传递镇的热笼量如何确定h及增种强换盏热的措奏施是寄对流窃换热昨的核郑心问物题15温度他梯度启或温坟度场冤取决德于流屈体热小物性流、流裕动状疗况（芝层流填或紊森流）惧、流道速的迁大小柔及其盆分布桨、表食面粗怠糙度劣等温度刊场取聪决于嘉流场速度咽场和钓温度穷场由对酱流换克热微顺分方削程组杨确定容：连续变方程托、动爱量守骄恒方急程、守能量肝守恒侮方程对流换热过程微分方程式hx取决讯于流零体热碧导系偷数、星温度唱差和腹贴壁乓流体饭的温粥度梯剖度16对流求换热的影剑响因介素对流课换热守是流园体的火导热首和对牧流两拐种基鸡本传岗热方移式共屿同作把用的剩结果稼。其六影响匀因素豪主要府有以升下五侮个方期面：(1签)流痰动起烂因;(2育)流花动状摩态;(3谎)流摄体有逢无相颜变;(4物)换牢热表卖面的袄几何纽奉因素导;(5甩)流肉体的穴热物伐理性汇质17管内披强制心对流容换热1.纪流动解有层躲流和者湍流极之分层流旗：过渡代区：旺盛查湍流扫：182.备入叶口段润的热的边界迈层薄贝，表委面传肌热系滚数高遗。层流稻入口歌段长俘度:湍流倒时:层流抛物错线湍流对数延曲线19管内落对流美换热炸的流企态判冬定：垦Re紊流衰：层流屈：强化流体匹在管户内对卷流换团热的闷措施饼：在管嫁内加虽内插腔物加大姑管内狭流体肾流速把圆连管换老成椭苍圆管20外部军流动柴强制转对流净换热外部结流动：换热流壁面背上的赵流动护边界谱层与倦热边美界层苏能自次由发遗展，贯不会坝受到嚷邻近禽壁面尺存在德的限害制。横掠升单管：流体顾沿着启垂直请于管冷子轴眉线的倒方向萌流过晕管子道表面此。流万动具浆有边锦界层普特征惕，还侨会发驾生绕菠流脱熄体。21边界孟层的愚成长崖和脱使体决混了外盘掠圆乱管换洽热的迎特征摸。努塞尔(Nusselt)数雷诺(Reynolds)数普朗特数22横掠管束换热外掠创管束宅在换趟热器饭中最级为常银见。通常胡管子勾有叉排响和顺雨排两种辨排列懒方式败。叉柱排换勉热强洲、阻瞒力损绩失大腥并难妙于清凭洗。影响止管束照换热滋的因笋素除负Re暴，P瓣r突数外坚，还栏有：盲叉排勺或顺那排；嫁管间克距；倒管束讽排数包等。23热辐倾射蠢R孔ad突ia荐ti原on24热辐玻射(1形)定义戏：有去热运膀动产诊生的乘，以电磁苗波形怜式传递损能量捐的现饼象25(2孤)们热辐谈射特按点a防任雄何物劣体，脆只要温度度高于逝0坡K，就清会不裂停地他向周衫围空塞间发出弱热辐底射；b汇可以筹在真招空中招传播搞；c青伴随撇能量券形式诱的转伸变；d恨具有滑强烈重的方疑向性掉；e去辐射觉能与温度妙和波丧长均有辩关；f胖发射结辐射婚取决局于温缸度的慕4次锄方。26(4绩)麻辐射挂换热混的特恭点a罚不需毯要冷读热物间体的忽直接扛接触眨；即拢：不符需要拼介质鉴的存骗在，抛在真尘空中铲就可际以传幻玉递能冷量b牺在辐誉射换允热过脱程中旺伴随蛇着能晕量形致式的妄转换物体李热力剑学能屠电寄磁波厕能馒物体发热力册学能(3患)湖辐射滴换热：物弦体间拥靠热侄辐射估进行湖的热品量传妨递，聋它与盆单纯丸的热陕辐射碎不同方，就需像对医流和零对流睛换热尺一样庸。27c防无论温度浇高低，物丽体都患在不尾停地济相互斩发射存电磁泛波周能、相互暮辐射笑能量；高温不物体凭辐射短给低活温物远体的钢能量挤大于卷低温宝物体奇辐射会给高舌温物践体的腹能量生；总劣的结拐果是印热由断高温孕传到启低温28（5波）丑吸收殊、反匠射和葬穿透当热舞辐射氏投射毛到物轮体表超面上陶时，煮一般慌会发扁生三零种现妻象，宽即吸收列、反攻射和阳穿透.29对于撇大多凭数的赤固体肝和液现体：对于杆不含信颗粒限的气多体：对于轨黑体鸦：镜体崭或白漆体：透明素体：反射刑又分镜反烘射和糠漫反帆射两种镜反汁射漫反身射30黑体携的定诞义：能吸绸收投芹入到记其表厚面上伸的所邮有热团辐射揪的物些体，遭包括然所有裹方向慈和所煎有波在长，血因此曲，相秋同温糠度下壁，黑那体的袍吸收勺能力终最强黑体狱辐射兔的St伪ef映an尚-B色ol霜tz瞒ma廉nn抱定混律：，两黑体表面间的辐射换热31角系既数：有两惰个表也面，凤编号砍为1旧和2桃，其谢间充客满透暗明介借质，愁则表株面1告对表知面2纪的角丧系数X1,岔2是些：表案面1浩直接圣投射歪到表座面2刺上的微能量汽，占蒜表面泳1辐朴射能浆量的旱百分柔比。久即32吸收沸比物体陶对投笨入辐短射所刑吸收蚀的百爽分数筐，通脸常用表示，即33实际铁固体搅和液苦体的授辐射插特性真实毒物体猾表面溉的发循射能负力低淹于同梨温度屿下的丸黑体世；因此药，定按义了发射休率(也育称为光黑度府)：相耻同温洲度下记，实纯际物雨体的回半球持总辐萝射力凉与黑叶体半端球总惭辐射纽奉力之话比:34漫表址面(漫谜射表眨面)叮：指拐发射抽或反敢射的植定向洒辐射肺强度奥与空间么方向趁无关,愉辐射新强度缺在空语间各移个方范向上疑都相晕等.灰表鸡面(灰钉体)誓—责实丹际物吉体的矛理想瓣化;其光谊谱发毅射率和光慢谱洲吸收旨率与波长无关35灰体敬的吸眯收率交与波跃长有土关吗五？灰体何吸收伐比都视是同恰一个返常数惯。其发糕射和孤吸收糕辐射奸与黑判体在填形式苍上完俗全一煎样，殖只是券减小渴了一闻个相误同的鞋比例涛。灰表循面的姿热阻梁:与表扇面粗栽糙度肠，表朝面尺全寸脂，表进面材秃料有季关36表面险同温率度下框的发医射率患等于袭其吸次收率舱的表禾面为辰：漫灰虑表面漫灰吴表面弦:ε农＝α37传热惠过程摧和传细热系页数1方传圈热过圈程的定猎义：两流堤体间娘通过袜固体往壁面达进行按的换队热2舌传热尊过程穗包含哪的传违热方菊式：导热麦、对傍流、可热辐龙射辐射换热、对流换热、热传导墙壁的散热38增强换热庄的主插要方交法：扩展窜传热帅面改变盾流动壤状况触：增涛加流少速、微加插蚁入物纲扰动申、旋转溜流动药装置谦、射剑流方召法3.使用她添加初剂改闪变流米体物训性：在气流芽中添倚加少赴量固趟体颗挽粒、塌蒸汽豆或气允体中届喷入冈液滴4.改变首表面荒状况毅：增悉加粗尊糙度亮、表仙面涂黑层改秤变表挖面结台构395.丸改变沾换热腾面的墓形状堂和大制小6.大改变期能量炼传递着方式宝：对比流—