中文版_传热学-第一章.ppt

20 世纪 70 ～ 90 年代，集成电路芯片的功率从 10w/c ㎡～ 100w/c ㎡， （Ma=10） 举了这么多的例子，目的只有一个，那就是说明传热学应用十分广泛，这门课程非常之重要 可分为稳态和非稳态两大类 定义：物体中各点温度不随时间而改变的热量传递过 程称为稳态传热过程，反之，则成为非稳态传 热过程 1 导热（热传导） (1) 定义：指温度不同的物体各部分或温度不同的两物体间直接接触时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而进行的热量传递现象 (2) 物质的属性：可以在固体、液体、气体中发生 导热的特点：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只发生在密实固体中。 提问：上图中那里涉及到导热了？ 上式称为Fourier定律，号称导热基本定律，是一个一维稳态导热。 其中，?：热流量，单位时间传递的热量[W]；q：热流密度，单位时间通过单位面积传递的热量；A：垂直于导热方向的截面积[m2]；?：导热系数（热导率）[W/( m K)]。 解释一维无限大平板 * * A A A A 传 热 学 （Heat Transfer） 教材 《传热学》杨世铭、陶文铨编著，第三版 《传热学》戴锅生，第二版 《Heat Transfer》(2nd Edition), by Anthony F. Mills 《 Fundamentals of Heat and Mass Transfer》 F. P. Incropera, D.P. DeWitt 《对流换热》V. S. 阿巴兹 《凝结和沸腾》施明恒等编著 《数值传热学》陶文铨编著 《辐射换热》余其铮编著 参考书 第一章 绪论 1 传热学的研究内容 (1) 定义 2 传热学与热力学的区别 (2) 属性： 3 传热学应用实例 (3) 特点 4 传热过程的分类 (4) 基本定律 5 热传导 (5) 关键系数 6 热对流 7 热辐射 8 传热过程和传热系数 第一章 绪 论 §1-0 概 述 1. 传热学的研究对象 (2) 热量传递过程的推动力？ (1)定义？ 热力学第二定律 有温差就会有传热 2. 传热学与热力学的区别 热力学 ? 系统从一个平衡态到另一个平衡态的过程中传递热量的多少。 传热学 ? 关心的是热量传递的过程，即热量传递的速率。 热力学： 传热学： 水，M2 20oC 铁块, M1 300oC 3 传热学应用实例(续) 生物医学：肿瘤高温热疗； 生物芯片； 组织与器官的冷冻保存 军 事：飞机、坦克；激光武器；弹药贮存 制 冷：跨临界二氧化碳汽车空调/热泵； 高温水源热泵 新 能 源：太阳能； 燃料电池 t 0 ? x Q 800 ?C 20 ?C 4 传热过程的分类 稳态 非稳态 t 0 ? x 突然加热到800?C 20 ?C §1-1 热量传递的三种基本方式 导热 对流 辐射 定义 属性 特点 (1) 导热的基本定律： 1822年，法国数学家Fourier: 1 导热（热传导） t 0 ? x ? dx dt Q (2) 导热系数? 表征材料导热能力的大小，是一种物性参数，与材料种类和温度有关。 1 导热（热传导）(续) (3) 一维稳态导热及其导热热阻 如图右图所示，稳态 ? q = const，于是积分Fourier定律有 Q t 0 ? x ? dx dt Q 以上结果在§2-3 节中会进一步说明。 Q 图1-3 导热热阻的图示 1 导热（热传导）(续) (4) 一维稳态导热及其导热热阻， t 0 ? x ? dx dt Q 导热热阻 单位导热热阻 w/m2 w §1-1 热量传递的三种基本方