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《热传输原理后五章总结》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第七章导热传热：导热是温度分布不均匀的，并相互接触的物质体系中，靠分子／原子尺度的运动所进行的一种热量传递方式。对于这种微观分子／原子尺度运动所产生的传热行为及宏观上的传热速率，由传热第一定律，即傅立叶导热定律对流传热：对流是指流体各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递过程。也称牛顿换热式）来计算流体与固体壁之间的传热流速率qy：qy<0表示-y方向式中：Ts－固体表面温度..T∞－流体的平均温度h－称为对流换热系数(也常称牛顿对流换热系数)［w/m2℃］由上分析可知，对流换热系数与各种复杂因素有关：v
2、及流动方式（层流、紊流）；λs和λ及界面的几何、物理条件等。在工程对流换热流计算中，h通常用实测的方法来确定，对于简单流动情况下，也可用理论分析的方法确定。辐射传热：物体通过电磁波的形式向环境传递热量的过程，为辐射传热。对于表面温度为T的物体与单位时间通过单位面积向外发出的辐射能，也称热流密度q，可表达为：T－绝对温度（K）σ0－黑体辐射常数(5.67x10-8w/(m2.K4))ε－与发射和吸收辐射电磁波的物体、环境表面状况和几何条件有关的系数（黑度）可见，辐射传热流密度q与T的4次方成正比。温度场：物
3、体中所有位置温度的集合称为该物体中的温度场。等温面：在同一时刻，物体中温度相同的各点的集合（通常为曲面或曲线），称为等温面（或等温线）。等温面的性质：1）等温面(线)的某点法线方向上单位距离长度的温度变化最大；2）代表不同温度的等温面(线)均不相交。（若相交，则在相交处有两个温度，是错误的）温度梯度：物体中温度场沿某一方向上单位距离长度上的温度变化量，称为该方向上的温度梯度。温度场T(t,x,y,z)在x方向上的变化，可写为：等温面(线)上某点P处的法线方向上的温度变化最大，因而，通常将等温面(线)在P点
4、的法线方向上的温度梯度，称为物体在P点上空间温度梯度。表示为：第八章三类基本传热边界条件(1)第一类边界条件边界上的温度已知，即T
5、Γ=Tb(t,x,y,z)(x,y,z)ÎG当T
6、Γ=0时，称为齐次第一类边界条件2)第二类边界条件边界上法线方向上的温度已知，即热流密度q
7、Γ已知即：(x,y,z)ÎG当时，称为齐次第二类边界条件如在对称的导热物体的对称面(线)，即是如此，它代表了绝对面(3)第三类边界条件边界上一点的温度与该点温度处法向导数的线性之和是已知的，即：(x,y,z)ÎG上式第三类边界条件表达式
8、的物理意义是固体在表面上的导热热流通量通过对流换热方式传给温度为T∞=f(t,x,y,z)/h的流体环境中，即当时，称为齐次第三类边界条件其物理意义是边界热流以对流方式传给温度为零的流体环境中。上述三类边界条件与温度的关系都是线性的。当边界为辐射传热时，边界条件是非线性的。如：傅立叶导热定律是描述以导热方式传热热流密度的基本表达式。在导热传热中，将y方向上的导热热流密度(therateofheatflow)写为：上式为一维方向上的傅立叶导热定律的形式。在三维空间中傅立叶导热定律的表达式为：式中q－热流密度
9、［w/m2］；λ－导热系数［w/mk］(7-1)式和(1)式表明：某方向上的导热热流密度与该方向上的温度梯度成正比；负号表明传热方向与温度梯度方向相反，即导热热流方向为温度降低的方向；系数λ为导热系数，它表明物体的导热能力的大小，取决于导热物质的物理性质，通常λ取温度T变化。λ=λ(T)［w/m℃］(1)式还表明物质中某点P处最大导热热流的方向为P所在等温面的法线方向。导热系数(thermalconductivity)在数值上等于物质中在单位温度梯度下产生的热流密度。在一定范围内，可以认为固体导热系数是温
10、度的线性关系。λ=a+bT;a－温度为0℃时的导热系数;b－取决于物体本身的系数第九章强制对流换热：流动靠外力，如水泵、风机等来驱动,特点：流动速度大、常常是紊流→对流换热能力强、h↑自然对流换热：由于温度／浓度分布不均匀→ρ(T,CL)不均匀，在重力场下，会上浮或下沉→流动特点：流动强度直接与әT/әn,әc/әn有关，一般强度不大，通常为层流，对流换热相对弱些，h↓q=h(T∞-Ts),式中：q—对流换热热流密度（通量：W/㎡）h—对流换热系数（W/㎡·℃）T∞，Ts—流体和固体表面温度（℃）换热系数
11、h的影响因素1、流体的流速ω:n流速↑层流底尽δc变薄，热阻变小，导热增强，h↑nω↑流体内部相对运动加剧，h↑n在强制对流时，加强流速，耗更多能量。应选取适当流速。2、流体的物性量nλ↑，热阻δ/λ小↓，h↑h水=20h空气nρc↑载热能力强，热交换强，h↑nη↑滞止作用大，δc厚，减弱对流，h↓n需要综合考虑：如水，粘性大，但ρc、λ也大。因此比空气（粘性小）的换热系数大的多。3、壁面几何尺寸、形状、位置：n垂直放置h↑，
