传热传质学-全套.ppt

传传热热传传质质学学

福福州州大大学学化化学学化化工工学学院院叶叶长长燊燊

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1绪论

传热学研究内容及应用

传热学发展与研究方法

传热方式

传热过程

1.1传热学研究内容及应用

传热学是研究由温差引起的热量传递规

律的科学。

应用广泛：能源动力、化工制药、材料

冶金、机械制造、电气电信、建筑工程、交

通运输、航空航天、农业林业、生物工程、

环境保护、气象预报等。

1.1传热学研究内容及应用

1.1传热学研究内容及应用

传热方式：导热、对流、热辐射。

稳态传热（定常传热）

tfx,y,z

非稳态传热（非定常传热）

tfx,y,z,

1.2传热学发展与研究方法

1.2.1传热学的发展

工业革命生产力自然科学传热学

1.2传热学发展与研究方法

导热理论傅立叶定律

1822年

傅立叶（法国数学家）

对流理论牛顿冷却定律

1910-1915年

努塞尔（德国物理学家）

斯忒藩-波尔兹曼定律

1879、1884年

斯忒藩（斯洛文尼亚物理学家）

波尔兹曼（奥地利物理学家）

1.2传热学发展与研究方法

雷诺数Re流动形态

1880-1883年

雷诺（英国力学、物理学家）

边界层理论理论解

1904年

普兰特（德国应用数学家）

傅立叶定律实验

1804年

毕渥（法国物理学家）

1.2传热学发展与研究方法

1.2.2传热学的研究方法

◎实验测定：导热系数、温度

◎理论分析：微分方程解析解

◎数值模拟：数值传热学

1.3传热方式

※热传导

物体内部分子微观运动（分子、原子、

自由电子的热运动）的一种传热方式，物体

各部分之间不发生相对位移。

※对流

由于流体（气体、液体）的宏观运动，

流体各部分之间发生相对位移，冷流体与热

流体的相互掺混引起的热传递。

※热辐射

物体通过电磁波传递热量的方式。

1.4传热过程

T

TW

冷流体热流体

tW

t

内管壁

①热流体主体对流热流体侧的间壁壁面

②热流体侧间壁导热冷流体侧间壁

③冷流体侧的间壁壁面对流冷流体主体

2稳态热传导

傅立叶定律

导热问题的数学描述

一维稳态导热问题

肋片导热

具有内热源的一维稳态导热

多维稳态导热

2.1傅立叶定律

2.1.1温度场

等温线（面）

0.5稳态温度场

0.4

0.3