《暖通设备基础知识（第二版）》课件-第七章 传热学基础

第一节导热第二节对流换热第七章传热学基础第三节辐射换热第四节传热导热第一节１.掌握有关导热的基本概念。２.掌握有关导热的基本计算方法。学习目标一、基本概念１.导热导热是指不同物体直接接触时发生的热量传递现象，又称为热传导。导热是在固体、静止液体或气体中由分子振动而引起的传热现象。２.导热系数不同材料的导热能力不一样，容易导热的物质叫做热的良导体。不容易导热的物质叫做热的不良导体。材料的导热能力可用导热系数来衡量。其物理意义为：当物体内温度降低时，单位时间内通过单位厚度的导热量。所以，导热系数的大小标志了物质的导热能力。导热系数

λ是表征物体导热性能的一个物理参数。下表给出了一些材料的导热系数。常温时部分材料的导热系数λW

/(m·℃)３.绝热材料(１)绝热材料的分类１)按成分不同分类。可分为有机材料和无机材料两大类。２)按使用温度限度分类。按照绝热材料使用温度限度又可分为高温、中温和低温绝热材料三种。３)按形式不同分类。绝热材料按照其形式不同可分为松散粉末、纤维状、粒状、瓦状、砖状等几种。(２)对绝热材料的要求１)导热系数小。２)密度小。３)具有一定的机械强度。４)吸水率小。５)不易燃烧且耐高温。６)施工方便和价格低廉。二、单层平壁导热的计算傅立叶定律表示：单位内时间通过某一给定面积的热量(称为热流量)与温度梯度和垂直于热量传播方向的截面积成正比。单层平壁的导热过程及其所传播的热量计算。单层平壁的稳定导热单位时间内通过单位面积的热量称为热流密度，用符号q表示，单位为W

/m2。三、多层平壁导热的计算三层平壁导热量计算公式为：通过任意多层平壁导热量计算公式为：多层平壁的稳定导热四、圆筒壁导热的计算１.单层圆筒壁单位长度圆筒壁的导热量(热流密度)为单层圆筒壁的稳定导热２.多层圆筒壁多层圆筒壁的稳定导热管道保温结构n层圆筒壁导热的计算公式为３.圆筒壁导热的简化计算多层圆筒壁导热的计算公式可简化如下：对流换热第二节１.掌握对流换热的基本概念。２.掌握对流换热的基本计算方法。３.掌握影响对流换热的主要因素。学习目标一、对流换热的种类按照流体流动的动力来源不同，对流分自然对流和受迫对流，所以换热也有两种情况：一种是自然对流换热，另一种是受迫对流换热。１.自然对流换热流体由于冷热各部分之间密度不同所引起的对流叫做自然对流。由于自然对流而与固体表面进行的热交换叫做自然对流换热。采暖房间的散热器主要依靠自然对流换热。散热器的自然对流换热２.受迫对流换热流体由于受机械(泵或风机等)力的作用引起的对流叫做受迫对流，由于流体受迫对流而与固体表面的热交换叫做受迫对流换热。流体受迫对流换热有两种情况。一种是流体在管道里面流动时与管壁内表面换热，即管内受迫流动换热。另一种是流体在管道外面流动，冲刷掠过管道外表面式换热，即管外横向受迫流动换热。二、对流换热量的计算对流换热量的基本计算公式如下：或对流换热系数α

也叫放热系数。它的物理意义是：在每1m2

壁面上，当流体与壁面之间的温度差为1℃时，单位时间所传递的热量。辐射换热第三节１.掌握辐射换热的相关概念。２.了解辐射换热的基本计算方法。３.掌握影响辐射换热的主要因素。学习目标一、热辐射的基本概念１.热辐射的本质和特点热射线的传播过程称为热辐射。热射线的本质决定了热辐射的特点。(１)热辐射不需任何中间介质。(２)热辐射过程伴随着能量形式的转化。(３)热射线产生于物体内部电子的振动或激动，支配这种振动或激动的因素是物体的温度，故一切物体不论温度高低都在不断地发射热射线。２.吸收、反射和透过热射线射到物体上，有被反射、被吸收和透过三种情况，如图所示。物体对投射能的吸收、反射和投射二、热辐射的基本规律物体单位表面积在单位时间内所发射的全波长的能量叫做辐射力。黑体的辐射力E与该黑体的绝对温度T的四次方成正比，即：灰体的辐射力E与该灰体的绝对温度T的四次方成正比，即：是表示灰体的辐射力与黑体辐射力之比，通常称为灰体的黑度。在相同温度下，黑体的辐射力最大，灰体的辐射力E与黑度ε

成正比。三、物体间辐射换热及其影响因素影响物体之间辐射换热量大小的因素主要有以下几项。(１)两物体的表面温度之差(２)物体表面积(３)物体的黑度传热第四节１.能够正确分析传热过程。２.掌握增强和减弱传热的方法。学习目标一、传热的基本概念和过程热流体隔着固体壁将热量传递给冷流体，这种热交换过程叫做传热过程。传热过程实际是由对流、导热和辐射三种基本方式组成的热交换过程。传热过程可分三个阶段：(１)室内热量以空气对流和辐射的方式传给墙的内表面，这是受热过程。(２)由墙的内表面以固体导热方式传给墙的外表面，这是导热过程。(３)由墙的外表面以空气对流和辐射的方式传热给室外空气和环境物体，这是放热过程。室内向室外传热的过程二、传热的增强和减弱１.增强传热所谓增强传热，指的是根据影响传热的因素，采取某些措施，以增加换热设备单位面积上的传热量q，因此，增强传热是挖掘换热设备的潜力、缩小设备体积、减轻设备质量的有效途径。单位面积传热量：(１)增加传热温差Δt

增加传热温差的途径有两种：一是增加热流体温度或降低冷流体的温度。(２)增大传热系数K增强传热的积极措施是设法增大传热系数。１)减小导热热阻。２)减少放热热阻

。２.减弱传热所谓减弱传热，就是减少围护结构、设备、管道等