材料传输原理复习总结.ppt

内容回顾 第一章 绪论 第一章 绪论 第二章 流体的性质 一、基本概念、知识 第二章 流体的性质 粘度 /粘滞性 第二章 流体的性质 流体静力学 流体静力学 流体静力学 第三章 流体动力学 一、基本概念 第三章 流体动力学 第三章 流体动力学 第三章 流体动力学 第三章 流体动力学 第三章 流体动力学 第四章 层流流动与湍流运动 第四章 层流流动与湍流运动 第四章 层流流动与湍流运动 第四章 层流流动与湍流运动 第四章 层流流动与湍流运动 第五章 边界层理论 第五章 边界层理论 第五章 边界层理论 第五章 边界层理论 第五章 边界层理论 第七章 相似理论与量纲分析 第七章 相似理论与量纲分析 热量传输概述、导热 基本知识和概念 导热 导热 基本公式 导热 热量传输概述、导热 第十章 对流换热 第十章 对流换热 换热微分方程式 第十章 对流换热 对流换热准数方程式 2.对流换热准数方程式 第十章 对流换热 自然对流换热问题 对流换热系数的求解（步骤、方法） 第十一章 辐射换热 1.热辐射的基本概念 第十一章 辐射换热 2.热辐射的基本定律 第十一章 辐射换热 基尔霍夫定律 第十一章 辐射换热 第十一章 辐射换热 角系数的性质 第十一章 辐射换热 灰体表面间的辐射换热 第十一章 辐射换热 第十一章 辐射换热 （4）两灰体表面组成的封闭系统的辐射换热 第十一章 辐射换热 辐射换热网络图 四个表面组成的封闭系统辐射网络图 第十一章 辐射换热 气体的发射率（气体的黑度） 第十一章 辐射换热 希望认真复习、积极准备 牛顿冷却公式（对流换热计算表达式） 热流密度：q=α（TW - Tf）； 热流量： Q =αA (TW – Tf)。 影响对流换热的因素 固体物的放置方式（水平、铅垂；热面朝上、热面朝下等）。 流动的起因（强制对流、自然对流） 流动的性质（层流、湍流） 流体的物性（密度、粘度、热导率等） 表面几何特征及流体流动的空间（外部掠过、内部流过） 对流换热时，流体与固体表面之间的对流换热量都必须通过紧贴壁面的速度为零的流体层，穿过此层流体的热量几乎完全依靠导热。将傅立叶导热微分方程应用于该贴壁层，并联立牛顿冷却公式，可以得到局部换热表面传热系数α为： 1.对流换热准数（关键） Gr （格拉晓夫数） 自然对流时采用的准数，反映自然对流换热过程中 浮升（沉降）力、惯性力与粘性力的相对大小。 (普朗特数）反映流体动量扩散能力与热量扩散能力的相对大小。 （努塞尔数）表征对流换热的相对强弱；可视为导热热阻与对流热阻的比值； (雷诺数）表征强制对流时，惯性力和粘性力的相对大小； 对稳定对流传热一般表示成：Nu=f（Re，Pr，Gr） 第十章 对流换热 定性温度: 外部掠过、内部流过不同 特征尺寸：与物体的几何特征与放置形式有关 自然对流换热的准数方程式一般为： 要查表10-2确定自然对流换热中的C及n值，计算出Nu的值 必要时进行修正。 或由表10-3给出的简化公式确定Nu的值 分析流体在空间上的流动方式、原因 确定定性温度、定性尺度 由定性温度查找有关物理参数 计算Re或GrPr，判断流动的状态，确定系数、指数 根据相应的表达式求出Nu 结合Nu的表达式求出相应的对流换热系数α 必要时进行一定的修正 1）热辐射：因热的原因而产生的电磁波辐射。 2）辐射换热：物体之间相互辐射和吸收辐射能的总效果。 3）物体表面的吸收、反射和穿透 吸收率α 反射率ρ 透射率τ 黑体α =1 固体、液体对热辐射不能穿透， τ =0， α + ρ =1 （1）斯蒂芬—波尔兹曼定律（四次方定律） 辐射力：单位时间内、单位表面积物体表面向其上半球空间所有方向 发射的全部波长的总辐射能。 斯蒂芬—波尔兹曼定律（四次方定律） 黑体辐射力Eb与其热力学温度T的四次方 成正比。即 发射率：物体的辐射力与同温度下黑体的辐射力之比称为该物体的发射率或黑度，以ε 表示。即 任何物体的辐射力与它对来自同一温度黑体辐射的吸收率的比值，恒等于同温度下的黑体的辐射力。即 推论： 1）温度相同时，黑体的辐射力最大； 2）辐射力大的物体，其吸收率也大。 善于辐射的物体必然善于吸收。 灰体 单色吸收率αλ为常数的物体（实际物体的αλ对不同波长的辐射有选择性） 灰体的性质 两个黑体表面间的辐射换热量为 式中，A1为黑体表面积，X12为表面1