工程热力学与传热学第十章 热传导

1、，Chapter 10 Heat Conduction，传热方法和规律，传导对流；Convective heat transfer辐射；Thermal radiation)，我们的任务是掌握这三种传热方式的特点和传热规律。(1)他们在什么情况下发生？(？传达了多少热量？(？Conduction is the transfer of energy from the more energetic particles of a substance to the adjacent less energetic ones as a result of interaction it is due to t

2、he combination of vibrations of the molecules in a lattice and the energy transport by free electrons . a cold canned drink in a warm roo M ，热传导Fourier定律是在物体各部分之间没有发生相对位移时(宏观停止时)，分子、原子、电子等微观粒子的热运动所产生的传热。发生在固体、静止流体内部。the heat flux，q (w/m2)，is proportional to the magnitude of the temperature gradient

3、and opposite to its sign . Jose ph for，传热方法和规则，主要内容，10-1温度场描述方法10-2 Fourier热导率10-3热量控制方程稳定的温度场温度只是空间的函数，不会随时间变化。异常温度场温度分布随时间变化。根据温度分布与时间变化的关系，温度场可以分为两类。等温线：在温度场中具有相同温度的点连接形成的线。在一个平面上与每个等温面相交，以在此平面上获得等温线簇。等温曲面Isothermal surface:在同一瞬间，温度场中所有温度相同的点连接在一起的面。10-1温度场描述方法，(1)温度不同的等温面或等温线不能徐璐交叉。(2)在连续温度场中，等温

4、面或等温线不中断。它们是在物体上完全封闭的表面(曲线)，或在与物体的边界上终止等温面和等温线的物理意义。10-1温度场描述方法，10-1温度场描述方法，温度梯度：从等温线上的一点到另一条等温线上的一点的温差和距离比的限制称为该点的温度梯度。(温度变化最大的方向)，10-1温度场描述方法，每个点的温度渐变垂直于该点的等温线(等温面)，指向温度增加的方向(法线方向)。，t，t t，Temperature gradient，定义傅立叶法则：热传导现象中通过给定截面在单位时间内传递的列与该截面方向的温度变化率成正比，传热方向与温升方向相反。数学表达式如下：10-2 The rate of heat c

5、onduction through a plane layer is proportional to The temperature difference across The layer and The heat transfer arrans、fouriers law of heat conduction、the heat flux、q (w/m2)、Is proportional to The magnitude of The temperature gradient analysis，10-2 Fourier热导率，Thermal conductivity is the rate of

6、 heat transfer through a unit thickness of the material per unit area per unit temperarethermal conductivity of the material is a measure of the ability of a material to conduct heat . a high value for thermal conductivity indicates the mamas一般固体液体气体。示例：固体金属：铜398；铝合金107；铁81。建筑材料：红砖0.49；混凝土0.79流体：水0.

7、6气体：空气0.026，此外，材质的热导率经常与温度相关。10-2 Fourier热传导率、q、热流是向量(大小方向)，减号表示热流与温度增加方向相反。也就是说，热传导是沿着温度下降的方向进行的！在单位时间内通过给定面积的“传热率”(Heat transfer rate)为：理解Fourier法则。上述热传导Fourier定律只适用于简单的一维情况，但它是整个热电学的基础，必须掌握！复杂的2D、3D Fourier法则一般需要借用计算机来解决。掌握各物理量表示的意义和单位，以及应用的场所。10-2 Fourier导热系数、格式(国际标准单位SI): Q热流、W/m2导热系数或导热系数；温度梯度

8、与热流密度的关系、10-2傅里叶热导率、temperature gradient and heat flux、10-1温度场描述方法、tw1、tw2、q和热导率如何计算？t，x，温度变化过程，第一，查看材料的导热系数(K)，然后参阅附录或参考手册。其次，计算温度梯度(dt/dx)。单一介质(K计划)，温度渐变(左):X1，X2，10-2 Fourier热导率，新房子和旧房子的感觉一样吗？答：水的热导率比空气的热导率高得多，新房的墙含有很多水，新房比较冷。300、50mm、hot、cold、Fourier热导率、案例10-1、厚度为50mm的铝板以及两侧温度分别保持为300和100。试验通过这个

9、板的热流。(注：铝合金的导热系数为107)；左：100，100，50mm，cold，hot，300，右：one-de，thermal diffusi vity，the product c，which Is frequently encountered in heat transfer analysis，Is called the heat capacity of a matmaters.expresses it per unit mass whereas c expresses it per unit volume . another material property that appear

10、s in The transient heat conduction analyy Thenote that The thermal conductivity represents how well a material conducts heat，And The heat capacity c represents how much energy a material stteata material that has a high thermal conductivity or a low heat capacity will obviously have a large thermal diffusi vity . The larger The thermal dify海地时间条件：导热体在某一时间点的温度分布，开始时间点也称为初始条件。(对于稳态热传导，时间条件没有意义。)边界条件：