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* 动力工程－热工基础 * 基尔霍夫定律 在热平衡条件下，物体的吸收率等于同温度下该物体的黑度，即 A= ? 。 * 动力工程－热工基础 * 朗肯循环—现代蒸汽动力装置 的基本循环 实际中对朗肯循环做改进 回热循环+再热循环 * 动力工程－热工基础 * 第二章 传热学基础 * 动力工程－热工基础 * 传热学是研究热能传递规律的学科。 温差的存在，必然会引起热量从高温物体向低温物体进行传递。 火电厂的生产过程，很多是和传热过程密切相联系的。 热量传递的三种基本方式： 导热 ( 热传导 ) 对流换热 辐射换热 第一节 概 述 * 动力工程－热工基础 * 导热：物体各部分之间不发生相对位移，依靠分子、原子、自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递。 对流换热：流体和它所接触的固体壁面之间的热量传递方式。 辐射换热：物体之间通过电磁波来传递热量，称为辐射换热。 * 动力工程－热工基础 * 第二节 导热 * 动力工程－热工基础 * 导热：物体各部分之间不发生相对位移，依靠分子、原子、自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递。 * 动力工程－热工基础 * 傅立叶定律 1822，傅立叶假定固体中热的传导率正比于温度梯度。 傅立叶定律表示为： λ－导热系数，W/(m·℃) * 动力工程－热工基础 * 导热系数 导热系数表示物质导热能力的大小，它是物质的一个物性参数，可用导热仪来测定。 W/(m·℃) * 动力工程－热工基础 * 导热系数 导热系数小于0.23W/(m.℃)的材料习惯上称为：“保温材料”或“绝热材料” * 动力工程－热工基础 * 不同的物质具有不同的导热系数，同一物质导热系数的大小也随物质的内部结构、湿度、压力以及温度等因素而变化。 导热系数 ? * 动力工程－热工基础 * 导热系数 * 动力工程－热工基础 * 二、通过无限大平壁的导热问题 一维 稳态 无内热源 ?为常数 类比：欧姆定律 导热热阻 * 动力工程－热工基础 * 引入热阻的概念后：可把串、并联的思想用于导热计算 通过多层平壁的稳态导热 总热阻=串联热阻之和： * 动力工程－热工基础 * 对流换热是指流动着的流体和固体壁面接触时，相互间的换热过程。这一过程既包括流体各部分因发生相对位移所引起的热量转移（对流作用），同时也包括流体分子之间的导热作用，其总的结果称为“对流换热”。 如果没有流体的运动，则热量的传递将是“导热” 第三节 对流换热 * 动力工程－热工基础 * * 动力工程－热工基础 * 两种对流热量转换形式 强迫对流 流体的流动是外力的驱动，如：泵或风机 自然对流 流体内的温差，导致流体的密度不同，冷流体（密度大）将下沉，热流体将上升。 * 动力工程－热工基础 * 强迫对流换热例子 * 动力工程－热工基础 * 自然对流换热例子（一） * 动力工程－热工基础 * 自然对流换热例子（二） * 动力工程－热工基础 * 自然对流换热例子（三） * 动力工程－热工基础 * 牛顿冷却定律 对流换热量 Q 与换热表面积 F 以及固体壁面和流体之间的温度差 ( tw- tf ) 成正比。即： a — 对流换热系数，（或放热系数）W/(m2·℃) 放热系数 ? 表示流体和固体壁面之间的换热强度 * 动力工程－热工基础 * 影响对流换热强度的主要因素 对流换热，热量的传递总是和流体的流动联系在一起，因此使这类问题大为复杂化。一般，对流换热强弱与流动发生的原因、流体的流动状况、流体的热物性以及固体表面的形状、大小等一系列因素有关。 * 动力工程－热工基础 * 影响对流换热强度的主要因素 1、流动发生的原因（自由流动 受迫流动） 自由流动 受迫流动 密度不同 泵与风机 2、流体的流动状况 （层流 紊流） 用雷诺数Re来判定 Re 2300 层流 Re 1?104 紊流 层流 紊流 受迫流动换热强度 大于 自由流动 紊流(湍流)换热强度 大于 层流 * 动力工程－热工基础 * 3、流体的物理性质 密度 粘度 导热系数 定压比热 4、换热表面的形状、大小和布置 膜式 肋片 鳍片 错列 顺列 5、流体集态的变化 凝结、沸腾 凝结换热 或 沸腾换热 大于 非相变的对流 * 动力工程－热工基础 * 对流换热情况 ? W/(m2?℃) 空气自由流动 5 ~ 50 空气管内受迫流动 25 ~ 500 水作自由流动 100 ~ 500 水作受迫流动 250 ~ 15000 水发生沸腾 2500 ~ 25000 水发生凝结 5000 ~ 100000 几种情况下的对流放热系数的