《传热学绪论部分》PPT课件

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1、传热学（HeatTransfer）主讲：李祥村化工与环境生命学部大连理工大学1E-mail:lixiangcun@dlut.edu.cnCellphone:15842606649Office：0411-849862912《传热学》第五版---章熙民等编著《传热学》杨世铭陶文铨第三版《HeatTransfer》J.P.Holman8thedition《数值传热学》陶文铨第二版参考书教材考核方法平时成绩:10%(包括：出勤、作业)期末考试:90%3绪论§传热学概述§热量传递的基本方式§传热过程与热阻4绪论5绪论传热学概述(1)研究热量传递规律的科学，具

2、体来讲主要有热量传递的机理、规律、计算和测试方法(2)热量传递过程的推动力：温差热力学第二定律：热量可以自发地由高温热源传给低温热源有温差就会有传热温差是热量传递的推动力1.传热学（HeatTransfer）6日常生活中的传热现象如何选择合适的保温材料？7晾晒衣服在通风、太阳处传热快，辐射热多高效热电磁炉如何提高导热效率？日常生活中的传热现象8日常生活中的传热现象辐射传热对流换热9集成电路散热，如何提高散热？太阳能，如何提高吸收效率？航天材料，如何提高散热效率？工业中的传热现象10传热在建筑领域的应用2005年开始，国内建筑要求在以往能耗消耗水

3、平上节约65%(目前，50%为高能耗400亿平方米建筑(2006年)---95%高能耗单位建筑采暖能耗为发达国家的2—3倍建筑维护材料、门窗、供热设备和保温材料供热通风空调和燃气产品采暖散热器和换热器的开发建筑物的热工计算和环境保护热源和冷源的选择、配套节能环保建筑理念11----新时代的巨大工程11绪论2.为什么要学习传热学？---交叉学科12绪论13绪论3.热量传递的三种基本传热方式14一、导热（热传导）HeatConduction（1）定义：物体各部分不发生宏观相对位移，依靠微观粒子（分子、原子、电子等）的无规则热运动相互碰撞而产生的热量传递

4、。物质的固有属性。绪论15（2）导热的微观机理微观导热机理气体气体分子无规则的热运动和碰撞固体导电固体：自由电子的运动非导电固体：晶格振动液体分子运动的强弱而传递热能晶格：组成晶体的结构粒子(分子、原子、离子)在空间有规则地排列在一定的点上，这些点群有一定的几何形状，叫做晶格。导电固体非导电固体16(3)一维稳态导热及其导热热阻17表征材料导热能力的大小，是一种物性参数，与材料种类和温度有关。意义：是指单位厚度的物体具有单位温差时，在它的单位面积上每单位时间的导热量。(4)导热系数18例题1-1例题1-1一块厚度δ=50mm的平板，两侧表面分别维

5、持在试求下列条件下的热流密度。材料为铜，λ=375w/(mK);材料为钢，λ=36.4w/(mK);材料为铬砖，λ=2.32w/(mK)；材料为硅藻土砖，λ=0.242w/(mK)。解：一维稳态导热公式有：19铬砖：硅藻土砖：讨论：由计算可见，由于铜与硅藻土砖导热系数的巨大差别，导致在相同的条件下通过铜板的导热量比通过硅藻土砖的导热量大三个数量级。因而，铜是热的良导体，而硅藻土砖则起到一定的隔热作用铜：钢：例题1-1201.定义与特征热对流：流体中温度不同的各部分之间，由于发生相对的宏观运动而把热量由一处传递到另一处的现象。对流换热：流体流过固体壁

6、面时，由于流体与壁面间温差而引起的热量传递。二、热对流(convection)与对流换热21如果冷流体在下面，会发生什么情况？绪论222.对流换热的特点对流换热与热对流不同，既有热对流，也有导热；不是基本传热方式导热与热对流同时存在的复杂热传递过程必须有直接接触（流体与壁面）和宏观运动；也必须有温差绪论2324例题1-2一室内暖气片的散热面积为3m2，表面温度为tw=50℃，和温度为20℃的室内空气之间自然对流换热的表面传热系数为h=4W/(m2·K)。试问该暖气片相当于多大功率的电暖气?解：暖气片和室内空气之间是稳态的自然对流换热，Q=Ah(tw

7、–tf)=3m2×4W/(m2·K)×(50-20)K=360W=0.36kW即相当于功率为0.36kW的电暖气。绪论25绪论26绪论27三热辐射(Thermalradiation)(1)定义：因热的原因引起，以电磁波形式传递能量的现象(2)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伴随能量形式的转变；d具有强烈的方向性；e辐射能与温度和波长均有关；f发射辐射取决于温度的4次方。(3)生活中的例子：a当你靠近火的时候，会感到面向火的一面比背面热；b冬天的夜晚，呆在有窗帘的屋子内会感到比没有窗帘时要舒服

8、；c太阳能传递到地面28绪论29绪论30绪论31绪论32例题1-3一根水平放置的蒸汽管道，其保温层外径d=583mm，外表