传热学近年原文.ppt

传热学（HeatTransfer）(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1导热（热传导）(Conduction)——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ak越大，传热越好。若要增大k，可增大**(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b夏天人在同样温度（如：25度）的空气和水中的感觉不一样。为什么？c北方寒冷地区，建筑房屋都是双层玻璃，以利于保温。如何解释其道理？越厚越好？日常生活中的例子：a人体为恒温体。若房间里气体的温度在夏天和冬天都保持20度，那么在冬天与夏天、人在房间里所穿的衣服能否一样？为什么？热量传递的三种基本方式：导热(热传导)、对流(热对流)和热辐射。(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(3)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。(4)导热的基本定律：1822年，法国数学家Fourier: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/(mK)]。一维稳态平板内导热t0?x?dxdtQ(6)一维稳态导热及其导热热阻稳态?q=const，于是积分Fourier定律有：(5)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。Q导热热阻的图示t0?x?dxdtQ导热热阻单位导热热阻定义：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)(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分类无相变：强迫对流和自然对流有相变：沸腾换热和凝结换热图1-4对流换热中边界层的示意图Convectionheattransfercoefficient(4)对流换热的基本计算公式——牛顿冷却公式h—表面传热系数?—热流量[W]，单位时间传递的热量q—热流密度A—与流体接触的壁面面积—固体壁表面温度—流体温度影响h因素：流速、流体物性、壁面形状大小等（Convectionheattransfercoefficient）(5)对流换热系数(表面传热系数)Thermalresistanceforconvection(6)对流换热热阻：(1)定义：有热运动产生的，以电磁波形式传递能量的现象3热辐射(Thermalradiation)(2)特点：a任何物体，只要温度高于0K，就会不停地向周围空间发出热辐射；b可以在真空中传播；c伴随能量形式的转变；d具有强烈的方向性；e辐射能与温度和波长均有关；f发射辐射取决于温度的4次方。(3)生活中的例子：a当你靠近火的时候，会感到面向火的一面比背面热；b冬天的夜晚，呆在有窗帘的屋子内会感到