《化工原理》第4章热量传递基础.pptx

浙江大学本科生课程化工原理第4章热量传递基础1/204.1概述4.2热传导4.2.1傅立叶定律4.2.2导热微分方程4.2.3一维稳态导热4.2.4非稳态导热幻灯片1目录第4章热量传递基础

浙江大学本科生课程化工原理第四章热量传递基础2/20热： 能量的一种形式热量：对热在传递过程中的度量，它是一个过程量而非 状态量根据热力学第二定律，凡是存在温度差的地方就会发生热量传递，并导致热量自发地从高温处向低温处传递，这一过程称为热量传递过程，简称传热

浙江大学本科生课程化工原理第四章热量传递基础3/20第四章 热量传递基础§4.1概述

浙江大学本科生课程化工原理第四章热量传递基础4/20第四章 热量传递基础§4.1概述热传导：发生在物体内部或相互接触的物体之间。 物体各部分之间不发生相对位移，依靠分子、 原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的 热量传递称为热传导，又称导热。热传导机理 气体－分子碰撞 固体－导电固体： 自由电子运动 非导电固体：晶格振动 液体－较复杂，无统一观点

浙江大学本科生课程化工原理第四章热量传递基础5/20第四章 热量传递基础对流传热：仅发生在流体中 是指由于流体的宏观运动使流体各部分之间 发生相对位移而导致的热量传递过程。由于流体各部分间相互接触，除了流体的整体运动所带来的热对流外，还伴有由于流体微团运动造成的热传导。§4.1概述

浙江大学本科生课程化工原理第四章热量传递基础6/20第四章 热量传递基础§4.1概述辐射是一种通过电磁波传递能量的过程。 物体因各种原因发出辐射能，其中因热 的原因发出辐射能的现象称为热辐射。

浙江大学本科生课程化工原理第四章热量传递基础7/20§4.2热传导§4.2.1傅立叶定律

浙江大学本科生课程化工原理第四章热量传递基础8/20负号表示q与温度梯度方向相反称为导热系数,单位为W/mK§4.2热传导§4.2.1傅立叶定律大量实验表明，热量以传导形式传递时，单位时间内通过单位面积所传递的热量与当地温度梯度成正比。

浙江大学本科生课程化工原理第四章热量传递基础9/20§4.2热传导§4.2.1傅立叶定律导热系数，?，W/mK物性之一：与物质种类、热力学状态（T、P）有关物理含义：代表单位温度梯度下的热通量大小，故物质的?越大，导热性能越好。一般地，?导电固体?非导电固体，?液体?气体T?，?气体?，?水?，其它液体的??。

浙江大学本科生课程化工原理第四章热量传递基础10/20§4.2热传导§4.2.2导热微分方程

浙江大学本科生课程化工原理第四章热量传递基础11/20即§4.2.2导热微分方程

浙江大学本科生课程化工原理第四章热量传递基础12/20若?为常数，则：定解条件：§4.2.2导热微分方程

浙江大学本科生课程化工原理第四章热量传递基础13/20由以上方程和边界条件、初始条件可数值求解温度场。但是，下面我们将重新从热量衡算出发求解一维导热问题。*§4.2.3一维稳态导热

浙江大学本科生课程化工原理第四章热量传递基础14/20一、无限大单层平壁一维稳态导热（无内热源）——可见温度分布为直线若?为常数，则：*§4.2.3一维稳态导热-----薄壳衡算法

浙江大学本科生课程化工原理第四章热量传递基础15/20二、无限大多层平壁一维稳态导热（无内热源）*§4.2.3一维稳态导热-----薄壳衡算法

浙江大学本科生课程化工原理第四章热量传递基础16/20思考1：若上述平壁的右侧与环境进行对流传热，设环境温度为t0、对流传热系数为?，则传热量表达式如何？*§4.2.3一维稳态导热-----薄壳衡算法

浙江大学本科生课程化工原理第四章热量传递基础17/20三、无限长单层圆筒壁一维稳态导热（无内热源）若?为常数，则：——可见温度分布为对数关系*§4.2.3一维稳态导热-----薄壳衡算法

浙江大学本科生课程化工原理第四章热量传递基础18/20*§4.2.3一维稳态导热-----薄壳衡算法

浙江大学本科生课程化工原理第四章热量传递基础19/20Q=常数，但q?常数四、无限长多层圆筒壁一维稳态导热（无内热源）*§4.2.3一维稳态导热-----薄壳衡算法

浙江大学本科生课程化工原理第四章热量传递基础20/20思考1： 气温下降，应添加衣服，应把保暖性好的衣服穿在里面好，还是穿在外面好？思考2：圆管保温层越厚，保温效果越好吗？*§4.2.3一维稳态导热-----薄壳衡