《传热学-第一章-绪论》-精选·课件.ppt

  传 热 学 参 考 书 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 《数值传热学》 陶文铨编著 《对流换热》 V. S. 阿巴兹 《凝结和沸腾》施明恒等编著 《辐射换热》 余其铮编著 Heat Transfer (2nd Edition), by Anthony F. Mills Heat Transfer , by J.P.Holman Fundamentals of Heat Transfer, by F. P. Incropera, D.P. DeWitt 考 核 方 法 平时成绩: 30% (包括：上机、实验、出勤及作业) 期末考试: 70% 第一章 绪 论 §1-0 概 述 1. 传热学（Heat Transfer） (1) 研究热量传递规律的科学，具体来讲主要有热量传递 的机理、规律、计算和测试方法 3 传热学应用实例 自然界与生产过程到处存在温差 ? 传热很普遍 (2) 特别是在下列技术领域大量存在传热问题 1 导热（热传导）(Conduction) 例 题 1-1 例题 1-1 一块厚度δ=50 mm 的平板， 两侧表面分别维持在 —— 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 (5) 辐射换热的特点 a 不需要冷热物体的直接接触；即：不需要介质的存在，在 真空中就可以传递能量 b 在辐射换热过程中伴随着能量形式的转换 物体热力学能 电磁波能 物体热力学能 c 无论温度高低，物体都在不停地相互发射电磁 波能、相 互辐射能量；高温物体辐射给低温物体的能量大于低温物 体辐射给高温物体的能量；总的结果是热由高温传到低温 例 题 1-2 一根水平放置的蒸汽管道， 其保温层外径d=583 mm，外表面实测平均温度及空气温度分别为 ，此时空气与管道外表面间的自然对流换热的表面传热系数h=3.42 W /(m2 K), 保温层外表面的发射率 a k 越大，传热越好。若要增大 k，可增大 §1-3 传热学发展简史 18世纪30年代工业化革命促进了传热学的发展 导热（Heat conduction） 钻炮筒大量发热的实验（B. T. Rumford, 1798年） 两块冰摩擦生热化为水的实验（H. Davy, 1799年） 导热热量和温差及壁厚的关系（J. B. Biot, 1804年） Fourier 导热定律 (J. B. J. Fourier , 1822 年） G. F. B. Riemann/ H. S. Carslaw/ J. C. Jaeger/ M. Jakob 对流换热 （Convection heat transfer） 不可压缩流动方程 （M.Navier,1823年) 流体流动Navier-Stokes基本方程 (G.G.Stokes,1845年） 雷诺数(O.Reynolds,1880年） 自然对流的理论解（L.Lorentz, 1881年） 管内换热的理论解（L.Graetz, 1885年；W.Nusselt,1916年） 凝结换热理论解 （W.Nusselt, 1916年） 强制对流与自然对流无量纲数的原则关系 （W.Nusselt,1909年/1915年） 流体边界层概念 （L.Prandtl, 1904年） 热边界层概念 （E.Pohlhausen, 1921年） 湍流计算模型 （L.Prandtl,1925年；Th.Von Karman, 1939年；R.C. Martinelli, 1947年） 热辐射及辐射换热(Thermal radiation) 黑体辐射光谱能量分布的实验数据(O.Lummer,1889年） 黑体辐射能量和温度的关系(J.Stefan and L.Botzmann,1889年） 黑体辐射光谱能量分布的公式 维恩公式（1896年）/Rayleigh-Jeans公式 能量子假说 （M. Planck,1900年）/光量子理论（A.Einstein,1905年） 物体的发射率与吸收比的关系（G.Kirchhoff,1859年/1860年） 物体间辐射换热的计算方法 （波略克，1935年；H.C.Hotel, 1954年；A.K.Oppenheim,1956年) 数值传热学 （1970年） * * （Heat Transfer） (2) 热量传递过程