11第二十讲 复习课 传热学.ppt

1、2020/7/10,1,第 20 讲 传热学复习,2020/7/10,2,热传导 (heat conduction)： 定义？ 傅里叶定律（公式以及各项的意义） 导热系数，一般来说,第 1 章 绪论,2020/7/10,3,热对流 热对流与对流传热的定义及区别。 牛顿冷却公式： 表面传热系数h的定义、物理意义及单位？ 对流传热的分类 热辐射（heat radiation） 热辐射定义 辐射传热定义 斯蒂芬-玻尔兹曼定律,2020/7/10,4,传热过程与传热系数 传热过程定义 传热系数定义 传热热阻 传热过程计算,2020/7/10,5,要求：会计算 对给定的具体问题，会选择合适的计算公式，从

2、而计算平壁、圆柱和球体导热问题。,第 2 章 稳态热传导,2020/7/10,6,2-1 各类物体的导热机理（微观） 温度场(temperature field) ： 用文字描述 温度场分类 等温面与等温线 定义 特征：,2020/7/10,7,傅立叶定律及导热系数 公式各项含义，与绪论中的区别 温度梯度 导热系数（定义，计算方法及影响因素） 保温材料,2020/7/10,8,冬天，棉被经过晒后 拍打，问什么会觉得暖和？ 答：棉被晒后，水分蒸发，经拍打，大量空气进入棉絮空间，自然对流不易展开，由于空气导热系数低，故起到很好的保温作用。,2020/7/10,9,2-2导热微分方程 建立基础 表达

3、式： 直角坐标系下导热微分方程 各种简化 各项含义 热扩散率（导温系数）定义、出处、物理意义，与导热系数区别 导热过程的定解条件,2020/7/10,10,2-3一维稳态导热 1 通过平壁的导热（单层 多层）,2020/7/10,11,2 通过圆筒壁的导热（单层 多层） 3 通过球壁的导热 4 变截面或变导热系数问题 5 内热源问题,2020/7/10,12,2-4通过肋片的导热 增加对流传热量的方法 肋片定义、结构 肋片导热特点 等截面直肋的导热,温度分布,热流量,X=H，即肋顶端温度,2020/7/10,13,肋效率与肋面总效率 接触热阻 定义及影响因素,2020/7/10,14,要求：概

4、念及计算（0维） 3-1非稳态导热过程 非稳态导热定义及特点 非稳态导热分类：周期性和非周期性 两个阶段：非正规状况阶段（初始状况阶段）、正规状况阶段,第 3 章 非稳态热传导,2020/7/10,15,边界条件对温度分布的影响 傅里叶数、毕渥数的表达式、各项含义及物理意义,t0,2020/7/10,16,3-2 集中参数法 集中参数法定义、特征 能量守恒温度分布 时间常数定义、表达式、各项含义、影响因素 集总参数系统的判定（0.1 0.05 0.033）,2020/7/10,17,5-1对流换热概述 牛顿冷却公式 ,因此求解h 是对流换热计算的核心问题 对流换热影响因素:流动起因、流体有无相

5、变、流态、换热面的几何因素、流体物性 分类： 对流传热的机理,第 5 章 对流传热理论基础,2020/7/10,18, 5-2 对流传热问题的数学描写 不可压缩牛顿型流体二维对流换热问题，常物性假定。 求解途径,对流传热微分方程组,定解条件,质量守恒方程数学描述 动量守恒方程数学描述 能量守恒方程数学描述,2020/7/10,19,5.3 边界层型对流传热问题的数学描写 流动边界层定义、厚度、流态 热边界层定义、厚度 边界层微分方程组 基本思路：对微分方程组中的各项进行数量级比较，略去高阶小量。,2020/7/10,20,5.4 边界层型对流传热问题的数学描写 流动边界层、热边界层厚度及关系

6、特征数方程 无量纲特征数：努赛尔数，普朗特数定义、各项含义、物理意义,2020/7/10,21,第 6 章 单相对流传热实验关联式,6-1、2 相似原理 Nuf (Re, Pr) 应用相似原理指导实验及处理数据 指导模化实验 无量纲准则的表达式和物理意义 25% ，20%,2020/7/10,22,6-3 内部强制对流传热的实验关联式 内部流动与外部流动的区别 管槽内强制对流流动与传热特点：入口段与充分发展段 流体与壁面的平均温差 管内强迫对流换热的计算 紊流与层流的准则关联式（Re=2200 104 ） 注意：定性温度与定型尺寸的选择 注意公式的使用条件,2020/7/10,23,6-4 流

7、体外掠物体的对流换热计算 外掠单管 流动特点：边界层分离 局部换热特点：图6-12 平均传热系数：准则关联式，定性温度与定型尺寸 外掠球体 准则关联式，定性温度与定型尺寸，适用范围 外掠管束 叉排、顺排换热、流动特点 准则关联式，定性温度与定型尺寸，适用范围,2020/7/10,24,6-5 自然对流换热计算 无限空间自然对流换热：例如，热力管道表面散热 竖直平板在空气中自然冷却流动和换热特征 竖板自然对流换热的微分方程组 有限空间自然对流换热 ： 例如，空气夹层,2020/7/10,25,对流换热经验公式不需要记，但给出诸如Nu=f(Re,Pr)或Nu=(Gr,Pr)的经验公式后，针对上面公

8、式中的修正需要知道 对什么进行现象修正 壁面温度、弯曲、入口段等 怎么查 如f 、 w如何选取,2020/7/10,26,第 7 章 相变对流传热,7.1 凝结换热 凝结换热的产生条件及两种凝结换热的形式； 竖壁膜状凝结的分析解（最主要的两点假设），为何多水平横置； 膜状凝结的实验关联式（凝结换热量+凝结速率），注意Re需校核； 膜状凝结的影响因素和强化措施（减薄液膜厚度、加速凝结液膜的排出）。,2020/7/10,27,7.4 沸腾换热 沸腾换热的产生条件、分类，以及与蒸发的区别； 沸腾换热的特点； 大容器饱和沸腾曲线（四区，核态沸腾区为理想工作区域）； 临界热流密度的意义（沸腾曲线中虚线的

9、含义）； 实验关联式的应用； 沸腾换热的影响因素及其强化措施（增加壁面汽化核心的数目）。,2020/7/10,28,8-1 热辐射的基本概念 热辐射的本质和特点 本质：电磁波 特点： 吸收,反射和透射 吸收率，反射率及透射率的定义 透明体，白体及黑体的定义 黑体模型及其作用,第 8 章 辐射传热基本定律和辐射特性,2020/7/10,29,8-2黑体辐射的基本定律 辐射力E ；定义 光谱辐射力 定向辐射强度 立体角 注意：辐射力是以发射物体的单位面积作为计算依据，而辐射强度是以垂直于发射方向的单位投影面积作为计算依据。,2020/7/10,30,黑体辐射的基本定律 斯蒂芬-玻尔兹曼定律 普朗克

10、定律（公式无需记） 给出黑体光谱辐射力和波长、热力学温度之间的函数关系 维恩位移定律（公式无需记） 最大光谱辐射力对应的波长与温度之间的关系 普朗克定律与波尔兹曼定律的关系,2020/7/10,31,兰贝特定律（余弦定律） 注意：漫辐射表面遵守兰贝特余弦定律 兰贝特定律与波尔兹曼定律的关系 波段辐射与辐射函数,2020/7/10,32,8-3固体和液体的辐射特性 实际物体的辐射黑度（发射率） 定义、影响因素 实际物体的光谱辐射力 光谱发射率 实际物体的定向辐射强度 定向发射率 漫射体 实际物体定向发射率、与发射率的关系 影响发射率的因素：物质种类、表面温度、表面状况,2020/7/10,33,

11、8-4 实际物体对辐射能的吸收与辐射的关系 实际物体的吸收比 吸收比定义、光谱吸收比及影响因素 实际物体表面对波长（光谱）的选择性 灰体定义、成立条件 基尔霍夫定律表述、成立条件,2020/7/10,34,9-1 被透明介质隔开的黑体表面间的辐射换热 角系数的概念 角系数的性质（相对性、完整性、可加性） 角系数的计算： 成为纯粹的几何量的条件（漫辐射体及表面辐射热流均匀） 代数分析法,第 9 章 辐射传热计算,2020/7/10,35,9-2 被透明介质隔开的灰体表面间的辐射换热 要求：熟练掌握灰体表面间辐射换热计算 投入辐射、有效辐射 两黑体表面封闭系统的辐射传热 两漫灰表面封闭系统的辐射传热、三种简化,2020/7/10,36,9-3 多表面系统的辐射换热 要求：熟练掌握灰体表面间辐射换热的网络法 两漫灰表面封闭系统的辐射传热 表面辐射热阻 空间辐射热阻 网络法求解辐射换热 黑体