(传热学》.docVIP

传热学复习指南 目录： 导热问题 对流问题 辐射问题 传热过程与换热器 需要理解、掌握的公式 一、导热问题 A)基本知识点 等温线、等温面、热流线的定义和特点 导热系数 导热基本定律（傅立叶定律）——公式、符号、意义 三类边界条件的含义、表达式 直角坐标下导热微分方程表示式： 各项的物理意义是什么？ 如何进行简化？如：一维、稳态、常物性、无内热源的导热 肋片（翅片）的导热的特点、肋效率的定义 热阻的概念与应用 导温系数（热扩散率）的定义式及物理含义 集参数法原理、判断准则 Bi、Fo准则数定义式和含义（Bi与Nu准则数的区别） Bi或者Bi0各代表什么？它们对导热的影响。 节点方程的建立（内部节点、边界节点） 中心、向前、向后差分格式 单层或多层平板的导热计算问题。 圆柱体稳态导热问题 非稳态导热集参数问题计算 根据能量平衡建立节点的离散方程 一维、二维非稳态问题建模（方程+定解条件） 显式格式的稳定性问题 数值解稳定性、收敛性、精确性的含义 肋片计算 ——二阶线性齐次常微分方程， P——参与换热的截面积；Ac——肋片横截面面积。 温度与肋根热流量为： 肋效率： 典型例题与习题例题2-2 例题2-5例题2-12例题3-1例题3-2例题2-5习题2-4、10、17、18、34、71习题3-9、10 集参数计算 前提条件：Bi0方程如何建立需要掌握！！公式：时间常数的概念及其在热电偶测温中的应用：exp(-1)=36.8%。 先判断是否适用（l =V/A）BiV 0.1M，M=1（平板）、1/2（圆柱）、1/3（球） 注意面积、体积的定义A——参与换热的表面积 离散方程的建立与应用 举例： 已知导热微分方程为，q和? 均为常数，右图中角点节点A相邻两节点的温度分别为T1和T2、T3和T4，T4侧为绝热，若环境温度为Tf，对流换热系数为 h，?x=?y，问：这是个什么样的导热问题？列出角节点A的差分方程。 答：是个二维、稳态、常物性参数、有内热源的导热问题（这里q为内热源强度）。 一根直径为2的铜导线，每米的电阻值为0.002欧姆，导线的外包有厚1，导热系数为0.15/(m.K)的绝缘层，限定绝缘层的的最高温度为50，环境温度为20，环境的对流换热系数为5/(m2?K)，试确定在这种条件下导线所允许通过的最大电流。（12分） 解： W/m (8分) Q/L=I2R （2分）I =30 A （2分）2厘米的钢球，比热为0.48kJ/(kg?℃)，密度为7753kg/m3，导热系数为33W/(m?℃)，置于对流换热系数为20W/(m2?℃)，温度为20℃的空气中，计算该钢球从400℃下降到260℃的时间（以秒为单位）。 （4）在一根外径为100mm、管壁温度为400?C的热力管道外包覆一层厚度为75mm、导热系数为0.06W/(m.K)绝热材料，然后再包覆一层厚度相同、导热系数为0.12W/(m.K)的保温材料，保温材料外表面的温度为50?C，试计算热力管道单位长度上的热损失。如果两种保温材料位置互换，对热损失有否影响？为什么？ 每步概念清楚、计算正确得满分。能正确列出公式，但计算出差错，适当扣分。 牛顿冷却公式——公式、符号、含义 对流换热定义和特点 a) 定义：流体流过壁面,而且与壁面存在温度差时,流体与壁面间的热量传递过程。b) 特点：温差存在，而且与固体表面直接接触；对流换热是导热和对流联合作用的结果。 边界层理论的主要内容 对流换热微分方程组推导微分方程的物理依据: 连续方程动量方程能量方程如何由温度分布求得出h――换热微分方程 （5）边界层积分方程组主要求解结果 平均努塞尔数： Re, Pr, Nu, Gr准则数的定义及物理意义（表6-1）比拟理论（雷诺比拟定义）定性温度、定性尺寸、定性速度含义、选择准则两种典型的热边界条件及其特点管（槽）内流动入口段的定义及表面传热系数变化的规律不均匀物性场对速度分布和换热的影响管（槽）内湍流强制对流的关联式中并没有特别指出热边界条件，为什么？管（槽）内层流强制对流的传热有何特点？当量直径的定义、计算横掠圆管时的流动特征和局部换热系数的变化规律横掠管束（顺排、叉排的特点） 自然对流的定义、准则方程的特点竖壁自然对流的温度与速度分布、局部传热系数变化大空间自然对流的定义、定性尺寸如何选择凝结的两种方式：膜状凝结和珠状凝结——定义、特点和不同横、竖管凝结传热计算不同：——特征尺寸不同 ——l/d=50时，横是竖的2倍，所以冷凝器常采用横管布置。 沸腾现象（分类、定义等—大容器沸腾）大容器饱和沸腾曲线及其区域、特征点不凝结气体对凝结换热和沸腾换热的影响如何？凝结换热的阻力在哪里？强化凝结换热的思路？强化对流换热的方法有哪些？