No.0209281绪论传热学摘要.ppt

传 热 学 (1) 概念 定义：物体各部分之间不发生相对位移时（无宏观位移），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递称导热。 如：固体与固体之间及固体内部的热量传递。 导电固体：其中有许多自由电子，它们在晶格之间像气体分子那样运动。自由电子的运动在导电固体的导热中起主导作用。 非导电固体：导热是通过晶格结构的振动所产生的弹性波来实现的，即原子、分子在其平衡位置附近的振动来实现的。 （1）基本概念 1) 对流：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的热量传递过程。 对流仅发生在流体中，对流的同时必伴随有导热现象。 —— 当流体与壁面温度相差1度时、每单位壁面面积上、单位时间内所传递的热量 (1) 基本概念 1）辐射和热辐射 物体通过电磁波来传递能量的方式称为辐射。因热的原因而发出辐射能的现象称为热辐射。 2）辐射换热 辐射与吸收过程的综合作用造成了以辐射方式进行的物体间的热量传递称辐射换热。 (4) 辐射换热的特点 不需要中间介质,可以在真空中传播； 在辐射换热过程中伴随着能量形式的转换 物体热力学能 电磁波能 物体热力学能 无论温度高低，物体都在不停地相互发射电磁波能、相互辐射能量；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温 自然界中的物体(T 0K)都在不停的向空间发出热辐射，同时又不断的吸收其他物体发出的辐射热。 辐射换热是一个动态过程，当物体与周围环境温度处于热平衡时，辐射换热量为零，但辐射与吸收过程仍在不停的进行，只是辐射热与吸收热相等。 、冬天，经过在太阳地下晒过的棉被盖起来觉得更暖和，并且拍打以后效果会更好，为什么? 、人体为恒温体。若房间里气体的温度在夏天和冬天都保持20度, 那么在冬天与夏天、人在房间里所穿的衣服能否一样？为什么？ 、夏天人在同样温度（如：25度）的空气和水中的感觉不一样。为什么？ 、试分析暖气片的散热过程，各环节有那些热量传递方式? 、试分析利用铝壶在煤气灶上烧开水的过程，各环节有那些热量传递方式? 、利用冰箱储存相同的物质时，试问结霜的冰箱耗电量大还是未结霜的冰箱耗电量大? 、试分析保温瓶胆的保温原理（一般瓶胆是镀银的真空玻璃夹层）？那些因素会影响保温效果？从瓶内热水到外部环境存在那些热量传递方式？ §1-3 传热过程和传热系数 一、传热过程 1 、概念 热量由壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧流体中去的过程称传热过程。 3 、传热过程的计算 三式相加，整理可得: 二、传热系数 1 、概念 是指用来表征传热过程强烈程度的指标。数值上等于冷热流体间温差 ℃，传热面积 时热流量的值。 说明：K 值越大，则传热过程越强，反之，则弱。 K值大小受较多的因素的影响： ① 参与传热过程的两种流体的种类； ② 传热过程是否有相变； 传热系数的表达式揭示了传热系数的构成，即它等于组成传热过程诸环节的 、 及 之和的倒数。如果对式（1-12）取倒数，还可理解得更深刻些。此时 将式（a）、（b）、（c）改写成温差的形式： （d） （e） （f） 也可以表示成: 式中， 称为传热系数，单位为 。 （1-10） （1-11） 说明：若流体与壁面间有辐射换热现象，上述计算未考虑之。要计算辐射换热，则：表面传热系数应取复合换热表面传热系数，包含由辐射换热折算出来的表面传热系数在内。其方法见 8 - 4 节。 传热系数的表达式为: （1-12） 或 （1-13） （1-14） 理解： 此式与欧姆定律 比较， 具有电阻之功能。 由此可见：传热过程热阻是由各构成环节的热阻组成。 串联热阻叠加原则： 在一个串联的热量传递过程中，如果通过各个环节的热流量都相等，则串联热量传递过程的总热阻等于各串联环节热阻之和。 Quick Review： (1) 导热 Fourier 定律：(2) 对流换热 Newton 冷却公式：(3) 热辐射 Stenfan-Boltzmann 定律： 1 三种传热方式及各自的特点和公式： 当别人寄贺卡或小礼物给你的时候，要及时回复感谢信。 * * A A A A