传热学知识点.doc

传热学主要知识点 绪论 热量传递的三种基本方式。 热量传递的三种基本方式：导热(热传导)、对流(热对流)和热辐射a 必须有温差；b 物体直接接触；c 依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递热量；d 在引力场下单纯的导热一般只发生在密实的固体中。 3.对流（热对流）(Convection)的概念。 流体中（气体或液体）温度不同的各部分之间，由于发生相对的宏观运动而把热量由一处传递到另一处的现象。 4对流换热的特点。 当流体流过一个物体表面时的热量传递过程，它与单纯的对流不同，具有如下特点： a 导热与热对流同时存在的复杂热传递过程 b 必须有直接接触（流体与壁面）和宏观运动；也必须有温差 c 壁面处会形成速度梯度很大的边界层 5.牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义。 h是对流换热系数单位 w/(m2(k) 是热流密度（导热速率），单位(W/m2) 是导热量W 6. 热辐射的特点。 a 任何物体，只要温度高于0 K，就会不停地向周围空间发出热辐射；b 可以在真空中传播；c 伴随能量形式的转变；d 具有强e 辐射能与温度和波长均有关；f 发射辐射取决于温度的4次方。 导热系数：表征材料导热能力的大小，是一种物性参数，与材料种类和温度关。 表面传热系数：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h因素：流速、流体物性、壁面形状大小等 传热系数：是表征传热过程强烈程度的标尺，不是物性参数，与过程有关。 第一章 导热理论基础 1傅立叶定律的基本表达式及其中各物理量的意义。 傅立叶定律（导热基本定律）： T(x,y,z)为标量温度场 圆筒壁表面的导热速率 垂直导过等温面的热流密度，正比于该处的温度梯度，方向与温度梯度相反。 2．为什么隔热保温材料都是多孔材料？是不是空隙越大隔热保温性能越好？为什么多孔材料的导热系数受湿度的影响很大？ (1) 多孔材料的空隙中充有空气,空气导热系数小,因此保温性好; (2)空隙太大,会形成自然对流换热,辐射的影响也会增强,因此并非空隙越大越好。 (3)由于水分的渗入，替代了相当一部分空气，而且更主要的是水分将从高温区向低温区迁移而传递热量。因此，湿材料的导热系数比干材料和水都要大。所以，建筑物的围护结构，特别是冷、热设备的保温层，都应采取防潮措施。 3．导热微分方程式的理论基础。 傅里叶定律 + 热力学第一定律 导热与导出净热量（使用傅里叶定律）+微元产生的热量=微元的内能变化量。 导热微分方程（热方程） （k是导热率----导热系数） 热扩散系数 （可以用来计算，温度随时间的变化率） 4．热扩散率的概念 热扩散率（用a表示）反映了导热过程中材料的导热能力与沿途物质储热能力之间的关系 值大，即λ值大或ρc值小，说明物体的某一部分一旦获得热量，该热量能在整个物体中很快扩散。 热扩散率表征物体被加热或冷却时，物体内各部分温度趋向于均匀一致的能力 在同样加热条件下，物体的热扩散率越大，物体内部各处的温度差别越小。 热扩散率反应导热过程动态特性，是研究不稳态导热的重要物理量。 5．导热问题的完整数学描述。 完整数学描述：导热微分方程 + 单值性条件 导热微分方程式描写物体的温度随时间和空间变化的关系；它没有涉及具体、特定的导热过程。是通用表达式。 对特定的导热过程，需要补充单值性条件，才能得到特定问题的唯一解。 单值性条件包括四项：几何条件、物理条件、时间条件（初始条件）、边界条件。 6．三类边界条件 边界条件说明导热体边界上过程进行的特点 反映过程与周围环境相互作用的条件 （１）第一类边界条件：已知任一瞬间导热体边界上温度值； （2）第二类边界条件：已知物体边界上热流密度的分布及变化规律，第二类边界条件相当于已知任何时刻物体边界面法向的温度梯度值； （3）第三类边界条件：当物体壁面与流体相接触进行对流换热时，已知任一时刻边界面周围流体的温度和表面传热系数。（） 稳态导热 热阻：（径向系统的热阻P.74） 导热（conduction）热阻 对流（convection）热阻 辐射（radiation）热阻 接触（thermal contact）热阻定义式 总传热系数U： 总热阻： 圆筒壁中的径向导热热阻 圆筒壁表面的对流换热热阻 1.由第三类边界条件下通过平壁的一维稳态导热量关系式，分析为了增加传热量，可以采取哪些措施? 第三类边界条件下通过平壁的一维稳态导热量关系式： 为了增加传热量，可以采取哪些