传热学考试复习课件.pptVIP

*黑体的定义:能吸收投入到其表面上的所有热辐射的物体，包括所有方向和所有波长，因此，相同温度下，黑体的吸收能力最强黑体辐射的Stefan-Boltzmann定律:,两黑体表面间的辐射换热*传热学

HeatTransfer*传热学(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(2)热量传递过程的推动力:温差热力学第二定律:热量可以自发地由高温热源传给低温热源?有温差就会有传热?温差是热量传递的推动力*传热学与工程热力学的关系(1)热力学+传热学=热科学?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。?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，M220oC铁块,M1300oC图传热学与热力学的区别(2)传热学以热力学第一定律和第二定律为基础,即?始终从高温热源向低温热院传递,如果没有能量形式的转化,则?始终是守恒的*热量传递的三种基本方式导热(热传导):conduction对流(热对流):convection热辐射:radiation*导热

Conduction*1导热的基本定律:傅立叶定律?:热流量，单位时间传递的热量[W]；A:垂直于导热方向的截面积[m2]；?:导热系数（热导率）[W/(mK)]?热流矢量与温度梯度的关系?成正比，方向相反*导热系数?表征材料导热能力的大小,是一种物性参数,与材料种类和温度关。在稳态导热中,决定物体内温度分布的是导热系数。*Q导热热阻的图示导热热阻单位导热热阻如何削弱传热？采用导热系数较小的材料使导热热阻增加*时间条件:稳态导热:导热过程的进行不随时间发生变化。（导热系数）非稳态导热:导热过程的进行随时间发生变化。因此，应该说明过程开始时刻物体内的温度分布。（导温系数）非正规状况阶段（起始阶段）、正规状况阶段、新的稳态*边界条件第一类边界条件:已知任何时刻物体边界面上的温度值。第二类边界条件:已知任何时刻物体边界面上的热流密度。第三类边界条件:已知流体温度和表面传热系数。*对流换热Convection*定义:流体中（气体或液体）温度不同的各部分之间，由于发生相对的宏观运动而把热量由一处传递到另一处的现象。2对流（热对流）(Convection)对流换热中边界层的示意图*(2)对流换热:当流体流过一个物体表面时的热量传递过程，他与单纯的对流不同，具有如下特点:a导热与热对流同时存在的复杂热传递过程b必须有直接接触（流体与壁面）和宏观运动；也必须有温差c壁面处会形成速度梯度很大的边界层**对流换热的基本计算公式——牛顿冷却公式对流换热系数(表面传热系数)——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如何确定h及增强换热的措施是对流换热的核心问题*温度梯度或温度场取决于流体热物性、流动状况（层流或紊流）、流速的大小及其分布、表面粗糙度等?温度场取决于流场速度场和温度场由对流换热微分方程组确定:连续方程、动量守恒方程、能量守恒方程对流换热过程微分方程式hx取决于流体热导系数、温度差和贴壁流体的温度梯度*对流换热的影响因素对流换热是流体的导热和对流两种基本传热方式共同作用的结果。其影响因素主要有以下五个方面:(1)流动起因;(2)流动状态;(3)流体有无相变;(4)换热表面的几何因素;(5)流体的热物理性质*管内强制对流换热1.流动有层流和湍流之分 层流: 过渡区: 旺盛湍流:*2.入口段的热边界层薄,表面传热系数高。层流入口段长度:湍流时:层流抛物线湍流对数曲线*管内对流换热的流态判定:Re紊流:层流:强化流体在管内对流换热的措施:在管内加内插物加大管内流体流速把圆管换成椭圆管*外部流动强制对流换热外部流动:换热壁面上的流动边界层与热边界层能自由发展，不会受到邻近壁面存在的限制。