导热基本定律及稳态导热.ppt

2-4通过肋片的导热说明：上述推导中忽略了肋端的散热（认为肋端绝热）。对于一般工程计算，尤其高而薄的肋片，足够精确。若必须考虑肋端散热，取：Hc=H+?/2.长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering例2：两种几何尺寸完全相同的等截面直肋，在完全相同的对流环境(即表面传热系数和流体温度均相同)下，沿肋高方向温度分布曲线如图所示。请判断两种材料导热系数的大小和肋效率的高低?xt0t∞12t长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering有一台用热水加热空气的换热器，热水在管内流动，空气在管外流动。管内水侧对流换热系数约为5000，而管外空气侧的对流换热系数约为50，二者相差100倍。由于空气侧的换热“能力”远远低于水侧，限制了水侧换热“能力”的发挥，使得空气侧成为传热过程的“瓶颈”，限制了传热量的增加。双曲正弦“sinh”，双曲余弦“cosh”，从它们导出双曲正切“tanh”sinh/双曲正弦其实一般写作:sh读作赛恩(爱区)cosh/双曲余弦其实一般写作:ch读作扣赛恩(爱区)tanh/双曲正切其实一般写作:th读作天卷(爱区)coth/双曲余切其实一般写作:cth扣天卷（爱区）sech/双曲正割读作西看（爱区）csch/双曲余割读作扣西看（爱区）对于F(x)=f[g(x)]的复合函数,其增减性满足乘法定则即:增复合增=增,减复合减=增,减复合增=减,由此可推出更高阶规律,例如：增复合增复合减=增复合减=减.对一维肋片，导热系数越高，沿肋高方向热阻越小，因而沿肋高方向的温度变化（降落或上升）越小。因此曲线1对应的是导热系数大的材料，曲线2对应的是导热系数小的材料。而且，由肋效率的定义知，曲线1的肋效率高于曲线2.答：这两位同学的说法都有一定道理，但都不全面。直肋是否可以用导热微分方程式求解，要看它的研究方法而定。在一般传热学教科书中，将直肋作为一维问题来处理，所取的研究对象四周不是纯导热，而导热微分方程式仅能用以求解导热体内部的温度场，因此不能用以求解。但若将直肋当作二维问题处理，即沿肋高方向也有温度梯度，则取出的微元体属于纯导热，就可用导热微分方程式求解。因此是否可用，不取决于直肋本身，而取决于人们的研究方法。细心的读者还会发现，若把直肋周界上的对流环热量当作内热源处理，则其微分方程式完全与有内热源的一维导热微分方程式相同。有些教科书就是用这种方法处理肋片导热的。长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering作业1-1、1-9、1-12、1-17知识回顾：长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering1.通过平壁的稳态导热单层（λ=const）2.通过圆筒壁的导热（λ=const）单层：长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering变截面或变热导率的导热问题2-4通过肋片的导热青藏铁路长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering七彩虹显卡散热片高频焊翅片管暖气片2-4通过肋片的导热长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering肋片它是指那些从基础表面上伸展出来的固体表面。肋的主要作用是通过提高面积来提高传热量。2-4通过肋片的导热长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering增加Φ可采取的措施：（2）减小热阻：增大换热面积A也能增加传热量（1）增加温差，受工艺条件限制金属壁一般很薄(?很小)、热导率很大，故导热热阻一般可忽略。增大h1、h2，但提高h1、h2并非任意的。§2-4通过肋片的导热长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering翅片管的传热原理（a）加翅片之前，传热面的“瓶颈”效应（b）加翅片后，“瓶颈”消除，热流大大增加（a）