传热学资料整理

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1、第一章绪论1、热传导的定义温度不同的物体各部分之间或温度不同的各物体之间直接接触时，依靠分子、原子即自由电子等微观粒子的热运动而进行热量传递的现象2．导热的特点Ø必须有温差Ø物体直接接触Ø依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递热量Ø不发生宏观的相对位移3、Fourier：l：导热系数（热导率）[W/(m.K)]。负号表示热量传递的方向与温度升高的方向相反。4、热对流与对流换热若流体有宏观的运动，且内部存在温差，则由于流体各部分之间发生相对位移，冷热流体相互掺混而产生的热量传递现象称为热对流

2、。5、流体中有温差—热对流必然同时伴随着热传导，自然界不存在单一的热对流6、在日常生活及工程实践中，人们遇到更多的是流体流过一个温度不同的物体表面时引起的热量传递，这种情况称为对流换热。当实际流体流过物体表面时，由于粘性作用，紧贴物体表面的流体是静止的，热量传递只能依导热的方式进行；离开物体表面，流体有宏观运动，热对流方式将发生作用。所以，对流换热是热对流和导热两种基本传热方式共同作用的结果。6、对流换热的特点Ø对流换热与热对流不同，既有热对流，也有导热Ø不是基本传热方式，导热与热对流同时存在的复

3、杂热传递过程Ø必须有直接接触（流体与壁面）和宏观运动；也必须有温差7、对流换热公式—牛顿冷却公式h—表面传热系数8、h是表征对流换热过程强弱的物理量影响h因素：流体的物性（导热系数、粘度、密度、比热容等）、流动的形态（层流、紊流）、流动的成因（自然对流或强制对流）、物体表面的形状、尺寸，换热时有无相变（沸腾或凝结）等。9、热辐射的定义与特点定义：由热运动产生的，以电磁波形式传递能量的现象特点：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

4、变；d)辐射能与温度和波长均有关10、辐射换热的定义与特点定义：物体间靠热辐射进行的热量传递特点：a)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h电磁波能h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11、斯蒂芬-玻尔兹曼定律黑体向外发射的辐射能：实际物体辐射能力：低于同温度黑体：第二章稳态导热1、等温面特点a)温度不同的等温线（面）彼此不能相交；b)对连续介质，等温线（面）只可能在物体边界中断或完全封闭；c)沿等温

5、线（面）无热量传递；d)由等温线（面）的疏密可直观反映出不同区域温度梯度（或热流密度）的相对大小。2、导热系数的影响因素导热系数是物性参数，它与物质结构和状态密切相关，例如物质的种类、材料成分、温度、湿度、压力、密度等，与物质几何形状无关。它反映了物质微观粒子传递热量的特性。3、定解条件单值性条件：确定唯一解的附加补充说明条件，包括四项：几何、物理、初始、边界①几何条件：说明导热体的几何形状和大小，如：平壁或圆筒壁；厚度、直径等②物理条件：说明导热体的物理特征如：物性参数l、c和r的数值，是否随温

6、度变化；有无内热源、大小和分布；③初始条件：又称时间条件，反映导热系统的初始状态：t=f(x,y,z,0)④边界条件:反映导热系统在界面上的特征，也可理解为系统与外界环境之间的关系。4、边界条件(a)第一类边界条件:给定系统边界上的温度值，它可以是时间和空间的函数，也可以为给定不变的常数值，一般形式：tw=f(x,y,z,τ)(b)第二类边界条件:该条件是给定系统边界上的温度梯度，即相当于给定边界上的热流密度，它可以是时间和空间的函数，也可以为给定不变的常数值，一般形式：qw=f(x,y,z,τ)

7、λ=λ0(1+bt)b>0b<0(c)第三类边界条件:该条件是第一类和第二类边界条件的线性组合，常为给定系统边界面与流体间的换热系数和流体的温度，这两个量可以是时间和空间的函数，也可以为给定不变的常数值5、当b>0，λ=λ0(1+bt)，随着t增大，λ增大，即高温区的导热系数大于低温区。Q=-λA(dt/dx)，所以高温区的温度梯度dt/dx较小，而形成上凸的温度分布。当b<0，λ=λ0(1+bt)，随着t增大，λ减小，高温区的温度梯度dt/dx较大6、接触热阻P217、单层平壁的导热、圆筒壁的导

8、热、球壁的导热的导热热阻8、中r大，面积A大，dt/dr必然小；反之，A小处，dt/dr必然大。因此，图中曲线为下凸。第三章非稳态导热1、温度分布(a)t=t1(b)t=t2(c)t=t3(d)t=t4非稳态导热的不同时刻物体的温度分布A、B、C、D截面温度曲线A、B、C、D截面热浪量曲线2、不同情况下非稳态导热温度场tµ1/h~d/l2dt0tµd/l<<1/h2dtµt01/h<