上海交大传热学复习教案

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1、一、导热导热的概念Fourier定律，导热基本定律导热系数的特点——物性参数导热热阻基本概念Qt0xdxdtQ导热热阻单位导热热阻二、对流对流换热的概念及特点牛顿冷却公式对流换热系数，影响因素对流换热热阻三、辐射热辐射与辐射换热黑体Stefan-Boltzmann定律两黑体表面间的辐射换热四、传热过程与传热系数三种能量传递方式复合换热总传热系数稳态导热一、基本概念温度场，等温线，等温面傅立叶定律：傅里叶定律只适用于各向同性材料不同材料的导热系数特点，影响因素二、导热微分方程三类边界条件热扩散率的物理意义：反映了导热过程中材料的导热能力（）与物质储热能力（c）之间的关系

2、，反应导热过程动态特性。同等条件下，热扩散率越大，物体内部各处的温度差别越小三、一维稳态导热的计算无限大平壁：单层，多层无限长圆筒壁等截面直肋，肋片效率，过余温度等截面肋内的温度分布：肋端过余温度：即x＝H影响肋片效率的因素：肋片材料的热导率↑,ηt↑肋片表面与周围介质之间的表面传热系数h↑,ηt↓肋片的几何形状和尺寸H↑,ηt↓δ↑,ηt↑非稳态导热集总参数法Bi数，Fo数的定义和物理意义时间常数的意义应用集总参数法简化分析非稳态导热问题Fo越大，热扰动就能越深入地传播到物体内部，因而，物体各点地温度就越接近周围介质的温度。对流换热掌握：影响对流传热的因素流动边界层和热边

3、界层的概念边界层对流传热微分方程组对流换热分类各无量纲特征数的定义和物理意义Nu，Re，Gr，Pr，St重点掌握：表面传热系数的确定方法一、内部强制对流换热实验关联式层流：Re<2300过渡区：230010000三个修正系数入口效应短管、弯管强化换热的原理二、外掠物体的强迫对流纵掠平壁层流：Re<5×105湍流：横掠单管横掠管束叉排和顺排对h的影响自然对流自然对流换热边界层形成和发展竖壁自然对流换热横圆柱自然对流换热辐射换热一、热辐射的基本概念吸收比，反射比，透射比黑体有效辐射立体角，定向辐射强度漫射表面二、黑体辐射基本定律Planck定律：Wie

4、n位移定律Stefan-Boltzmann定律Lambert定律实际物体的辐射特性发射率，定向发射率：与物体表面特性相关吸收比，光谱吸收比灰体的概念：光谱辐射特性与波长无关基尔霍夫定律：应用条件，结论角系数的定义角系数的三个特性：相对性，完整性，分解性代数分析法求角系数灰体表面间辐射换热的计算表面辐射热阻，空间辐射热阻遮热板的分析及计算多个灰体表面间的辐射换热重辐射面grounded系统黑度Simpletwobodiessystems1.Surface1isnotconcave(非凹），X1,2=1tube2.Surface1isnotconcave，X1,2=1，andA1

5、/A21Vacuumflask3.Surface1isnotconcave，X1,2=1，andA1/A20Threebodyproblem重辐射面Φ3=0,J3=Eb3遮热板Radiationshields123T1T2T3传热过程与换热器重点掌握复合传热过程的分析和计算肋片对强化传热的影响，加装肋片的原则临界绝缘直径换热器的平均传热温差利用平均温差法计算间壁式传热器强化传热和保温隔热方法A1A2Ai肋化系数：对数平均温差：顺流：逆流：将对数平均温差写成如下统一形式(顺流和逆流都适用)根据不同的需求，对于实际传热的传热过程，有时需要强化，有时则需要削弱。显然，根据不同的

6、传热方式，强化和削弱传热的手段应该不同。强化传热的原则和手段增加温差：尽量逆流布置，或提高热流体进口温度，降低冷流体进口温度，但往往不容易不现实增加换热面积，可采用肋片管增加传热系数K强化换热的原则：哪个环节的热阻大，就对哪个环节采取强化措施。（1）减小对流热阻改变流体流动状况从而增加扰动，破坏边界层，或者增加湍流度(a)增加流速(b)改纵向冲刷为横向冲刷(c)对外掠管束，将自然对流变为强制对流改变换热面表面状况，形状，尺寸(a)利用短管的入口效应(b)利用小直径管，肋片管(c)增加表面粗糙度(d)对表面进行深层处理（2）减少导热及辐射热阻，当两侧复合换热热阻均较小时效果更加

7、明显减小导热热阻，即减小管壁厚度，或增加管子材料导热系数减小污垢热阻增加表面发射率，以减小辐射热阻（3）改变流体物性风冷改为水冷在流体加添加剂使流体发生相变