单元6稳定导热课件.pptVIP

第二部分传热学无论在自然界还是工程实践中，热传递现象都广泛存在，并对我们的生产生活有着重要的影响。不同的场合和不同的条件下，热量的传递方式和过程都是不同的，传热学就是研究热的传递规律的一门学科。在工程实践中我们要经常利用这些规律来确定某些场合的传热量和温度分布，有时候还要根据实际需要来强化和削弱热量的传递。比如对一个房间进行供暖，要考虑供暖房间通过墙壁、顶棚、地板以及门窗等围护结构的与外界的传热量，作为确定供暖热负荷的重要依据；在确定锅炉炉墙的使用材料及厚度时，要考虑到整个炉墙范围内的温度分布；远距离敷设的热力管道，为避免热量散失要采取合适的保温措施，而在空调机组的热交换器内为了最大程度的利用能量，又要优化设计，达到强化传热的目的。作为一门专业基础课，学好传热学有利于对其他专业课知识的理解和掌握。1

第二部分传热学热量的传递过程按照与时间的关系，可划分为稳定过程和非稳定过程，物体中各点温度不随时间变化的热量传递过程，称为稳定传热过程；反之则称为非稳定传热过程。热量传递有三种基本方式：导热、对流和辐射，工程中很多传热过程往往是以上三种基本传热方式综合作用的结果。我们将在下边的学习中，分别介绍这三种不同的热量传递方式。2

高等职业技术教育建筑设备类类专业规划教材热工学基础REGONGXUEJICHU单元6稳态导热3

单元6稳定导热单元6稳定导热┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄（7）6.1导热的概念及傅里叶定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄（5）6.1.1导热的概念┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄（9）6.1.2温度场┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄（12）6.1.3等温线、等温面和温度梯度┄┄┄┄┄┄（16）6.1.4傅里叶定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄（18）6.1.5导热系数┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄（20）6.1.6新型节能材料┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄（25）6.2通过平壁的稳定导热┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄（28）6.2.1单层平壁的稳定导热┄┄┄┄┄┄┄┄┄（29）6.2.2多层平壁的稳定导热┄┄┄┄┄┄┄┄┄（32）6.2.3复合平壁的导热┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄（38）6.3圆筒壁的稳态导热┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄（41）6.3.1单层圆筒壁的稳态导热┄┄┄┄┄┄┄┄（42）4

单元6稳定导热6.3.2多层圆筒壁的稳态导热┄┄┄┄┄┄┄（45）6.3.3圆筒壁稳态导热的简化计算┄┄┄┄┄（49）5

单元6稳定导热【知识点】傅里叶定律、一维稳定导热，导热热阻。【能力目标】掌握：温度场、温度梯度、导热热阻、导热系数等基本概念。理解：傅里叶定律的表述及含义。熟悉：平壁、圆筒壁导热的温度分布。应用：能应用相关概念和公式进行平壁、圆筒壁导热的分析和计算。6

单元6稳定导热稳定导热是指温度场不随时间变化的导热过程，实际工程中，在不影响计算精度的情况下，好多导热过程均可以简化为一维稳定导热，以使计算变得更加简便，本章主要介绍工程上常见的一维稳态导热问题的计算。在学习的过程中要了解导热、温度场、温度梯度等概念；理解反映导热基本规律的傅里叶定律，并掌握一维稳态导热中傅里叶定律的具体应用，重点掌握多层平壁和圆筒壁的一维稳定导热计算公式及其应用。7

6.1导热的概念及傅里叶定律6.1稳定导热6.1.1导热的概念导热即热传导，是指发生在物质本身各部分之间或直接接触的物质与物质之间的热量传递现象。热量从固体温度较高的部分传递到温度较低的部分，以及温度较高的固体把热量传递给与之接触的温度较低的另一固体都是导热现象。如：手持放在热汤中的调羹柄会感到发烫，这是因为调羹的头部被热汤加热后，又把热量传导至调羹柄部。又如：装在教室中的散热器片，当温度较高的热水在散热器内流过时，将热量传递给散热器片，而散热器片将所得的热量又传递给外部温度较低的空气，热量自散热器内壁传递到外壁以及翅片的过程就属导热过程。8

6.1导热的概念及傅里叶定律导热是物质的属性，导热现象既可以发生在固体内部，也可发生在静止的液体和气体之中，但微观机理有所不同。在气体中，导热是气体分子不规则热运动时碰撞的结果，气体的温度越高，其分子的运动动能越大，能量较高的分子与能量较低的分子相互碰撞的结果，热量就由高温处传向低温处；对于固体，导电体的导热主要靠自由电子的运动来完成，而非导电固体则通过原子、分子在其平衡位置附近的振动来传导热量；至于液体中的导热机理，还存在着不同观点，可以认为介于气体和固体之间。9

6.1导热的概念及傅里叶定律一般只有在固态物质中才会发生单纯的导热现象，这是因为：在加热或冷却过程中，对于固体来说，体积虽然有变化但不会因此诱发不同分子集团的相对运动。而流体（气体和液体）在吸热或放热时，其体积变化将引起密度的变化，迸而会引起分