传热传质学概念汇总.doc

《传热传质学》概念汇总 绪论 传热学：研究热量传递规律的科学。 热量传递的基本方式：导热、对流、辐射。 热传导：物体的各部分之间不发生相对位移，依靠微观粒子的热运动产生的热量传递现象。 纯粹的导热只能发生在不透明的固体之中。 热流密度：单位时间内通过单位面积的热流量（W/m2）。 常温下导热系数（W/m℃）： 银：427；纯铜：398；纯铝：236；普通钢：30~50； 水：0.599；空气：0.0259；保温材料：?0.14； 水垢：1~3；烟垢：0.1~0.3 热对流：由于流体各部分之间发生相对位移而产生的热量传递现象。 热对流只发生在流体之中，并伴随有导热现象。 自然对流：由于流体密度差引起的相对运动。 强制对流：由于机械作用或其它压差作用引起的相对运动。 对流换热：流体流过固体壁面时，由于对流和导热的联合作用，使流体与固体壁面间产生热量传递的过程。 辐射：物体通过电磁波传播能量的方式。 热辐射：由于热的原因，物体的内能转变成电磁波的能量而进行的辐射过程。 辐射换热：不直接接触的物体之间，由于各自辐射与吸收的综合结果所产生的热量传递现象。 传热过程：热流体通过固体壁面将热量传给另一侧冷流体的过程。 传热系数：表征传热过程强烈程度的标尺，数值上等于冷热流体温差1℃时，单位面积上的热流量（W/m2℃）。 单位面积上的传热热阻： 单位面积上的导热热阻： 单位面积上的对流换热热阻： 对比串联热阻大小可以找到强化传热的主要环节。 单位：物理量的度量标尺。 基本单位：基本物理量的单位。 导出单位：由物理含义导出，以基本单位组成的单位。 单位制：基本单位与导出单位的总和。 常用单位换算： 第二章 导热基本定律及稳态导热 温度场：物体中温度分布的总称。 稳态温度场：物体中各点温度不随时间变化的温度场。 非稳态温度场：物体中各点温度随时间变化的温度场。 均匀温度场：物体中各点温度相同的温度场。 一维温度场：物体中各点温度只在一个方向变化的温度场。 二维温度场：物体中各点温度在两个方向变化的温度场。 三维温度场：物体中各点温度在三个方向变化的温度场。 等温面：温度场中同一瞬间温度相同点组成的面。 等温线：等温面与某一平面相交所得的线。 等温面（线）在物体内连续，且互不相交。 方向导数：函数在某点沿某一方向对距离的变化率。 梯度：最大方向导数。 方向导数等于梯度在该方向上的投影。 每点的梯度都垂直于该点等温面?热流线垂直于等温面。 Fourier定律：在导热现象中，单位时间内通过给定截面的热流量，正比于该截面面积及其在法线方向上的温度变化率。 导热系数：是物体导热能力的量度，数值上等于单位温度梯度作用下的热流密度。 推导导热微分方程的理论基础是Fourier定律和能量守恒定律。 导热微分方程： （各项物理含义：内能变化量=导热量+内热源） 导温系数（热扩散率）:物体中温度趋于均匀的速率。 单值性条件一般包含几何、物理、时间、边界四个方面。 边界条件可以分为三类：第一类是给定物体边界处任何时刻的温度分布，其特例是恒壁温；第二类是给定物体边界处任何时刻的热流密度，其特例是恒热流，恒热流的特例是绝热；第三类是给定物体与周围流体的换热系数h以及流体温度tf 。 平壁单位面积导热热阻：；圆筒壁单位长度导热热阻：。 φ不变时，；q不变时，。 变导热系数问题中，平均???热系数： 伸展体的导热量用肋基处的截面积与此处温度变化率的乘积求取。 过余温度：某点温度与基准温度之差。 等截面细长杆导热微分方程：，式中：。 无限高细长杆内温度分布：。 无限高细长杆散热量：。 细长杆内热应力。 忽略端部散热的有限高细长杆内温度分布：。 忽略端部散热的有限高细长杆杆端温度：。 忽略端部散热的有限高细长杆散热量：。 细长杆实际计算中的简化方法：。 肋片：传热面上凸出的部分。 肋片加工关键：降低根部接触热阻。 肋效率：肋片实际散热量与最大散热量之比，其中最大散热量是假设整个肋片表面处于肋基温度下的散热量。对于等厚直肋，其肋效率为：。 接触热阻：接触界面所产生的热阻（）。 第三章 非稳态导热 非稳态导热特点： 两个阶段：初始阶段?正规热状况阶段； 热流方向上各点热流密度不同。 非稳态分析解（仅适用于恒温介质第三类边界条件）： 毕渥准则：表示内外热阻之比的综合量。 傅利叶准则：表示无因次时间的综合量。 查诺谟图解题（适用于正规热状况阶段）： 多维非稳态导热问题的解可以用多个一维问题解的乘积来表示，解的形式是无量纲过余温度。 物体中温度随时间的变化趋势： （转化为第一类边界条件） 集总参数法解题（忽略内部热阻） 集总参数分析： 时间常数：相对过余温度到达0.368所需的时间。（） 零维非稳态换热量： 第四