no01-绪论及导热理论基础

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1、传热学复习资料1.绪论及导热部分第一部分：绪论、导热理论基础内容框架一、基本概念1.热传导：物体中温度不同的各部分无相对位移或不同温度的物体直接接触时，依靠分子、原子及自由电子的热运动而进行的热量传递现象。或：物体各部分相对静止或不同物体紧密接触时，由于温度不同而发生的热量传递现象。2.传热过程：热量由固体壁面一侧的流体穿过壁面传到另一侧的流体中的过第1页共7页传热学复习资料1.绪论及导热部分程。两种温度不同的流体通过固体壁面交换热量的过程。3.热对流：依靠流体的运动，将热量从一处传递到另一处的现象。或：流体各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递现象

2、。4.对流换热：流体与直接接触的固体表面有相互运动时，由于二者的温度不同，所发生的换热过程。或：流体与固体直接接触时的换热过程。5.热辐射：依靠物体表面对外发射可见或不可见的射线(电磁波)来传递热量的过程。或：因热的原因通过电磁波发出辐射能的过程。6.辐射换热：温度不同的表面之间以热辐射的方式进行热量交换的现象。R=17.传热热阻：是传热过程各传热环节的热阻之和，KA℃/W，K为传热系数。8.传热系数：冷热流体温差1℃时，通过单位固壁面积传递的热量值。单位2是W/m℃。它反映传热过程激烈的程度。表示传热过程强弱程度的物理量。9.热流量：单位时间所传递的

3、热量称为热流量，以Φ表示，其单位为W。10.热流通量：单位时间，通过单位面积所传递的热量称为热流通量，以q2表示，其单位为W/m。11.温度场：物体中各点温度值的总和。12.等温面：同一时刻，温度场中所有温度相同的点连接所构成的面叫做等温面。13.等温线：不同的等温面与同一平面相交，则在此平面上构成一簇曲线，称为等温线。14.温度梯度：两等温面之间的温度差△t与其法线方向的距离△n的比值的极限，称为温度梯度。记为gradt，它是一个向量，正向朝着温度增加的方向。15.温度降度：温度梯度的负值“-gradt”叫做温度降度，它的数值与温度梯度相等而方向相反

4、。216.导温系数：物体内各部分温度趋于均匀一致的能力。a=λ/(ρ·c)，单位m/s。17.内热源强度：物体单位体积单位时间内所发出的热量称为内热源强度，3以符号qv表示，其单位为w/m。18.导热系数：物体中温度降度为1℃/m时，单位时间内通过单位面积的导热量。它表征物质导热能力的大小，单位是W/m℃。第2页共7页传热学复习资料1.绪论及导热部分19.复合换热：壁面与流体之间除存在对流换热外，还同时存在辐射换热时，称之为复合换热过程，是几种传热方式同时存在的传热现象。二、基本理论1.傅立叶定律rrrq=−λgradt=qi+qj+qk2矢量形式：x

5、yzW/m标量形式：Φ=Aq=−λAgradtW在使用中一般为标量形式，其方向由q的正负号决定：“＋”表示与坐标正向相同；“－”表示与坐标正向相反。2.牛顿冷却公式Φ=h()tw−tfAWq=h()t−tW2wf；m3.导热微分方程式及单值性条件(1)导热微分方程式∂t∂⎛∂t⎞∂⎛∂t⎞∂⎛∂t⎞ρc=⎜λ⎟+⎜⎜λ⎟⎟+⎜λ⎟+qv以直角坐标系为例：∂τ∂x⎝∂x⎠∂y⎝∂y⎠∂z⎝∂z⎠关键掌握各项物理意义：(2)单值性条件几何条件：是指参与导热过程的物体的几何尺度、形状。它们对判断问题所属的类型以及对实际工程问题进行合理的抽象和简化假设起着非常

6、重要的作用。物理条件：指导热物体的主要物理参数和物理特征。诸如有关的各项物性参数以及它们是否随温度变化，有没有内热源存在，是否均匀分布等等。时间条件：对非稳态导热来说，必须给出过程开始时刻物体内的温度场，所以时间条件又被称为初始条件。稳态导热过程因为与时间无关，所以不存在初始第3页共7页传热学复习资料1.绪论及导热部分条件。边界条件：说明物体边界上过程进行的特点，反映过程与周围环境相互作用的条件称为边界条件。边界条件可分为三类：第一类边界条件：说明物体边界的温度分布。t=f()x,y,z,τs第二类边界条件：说明物体边界的热流密度。∂t−λ=q()x,

7、y,z,τsw(∂t∂n)=0∂n，其中绝热边界条件为s第三类边界条件：给出h、tf，说明物体边界导热量与对流换热量的能量平∂t()−λs=hts−tf衡关系。∂n4.导热系数qλ=W−gradt()mK，导热系数是表征物质导热能力强弱的一个物性参数。其影响因素包括：物质的种类及性质、温度、压力、密度以及湿度，其中最主要的是物质的种类及性质和温度两个因素在各种非金属固体中，保温材料，也经常称为隔热材料，是一类特别重要且令人感兴趣的材料。现行国家标准(GB4272—92)规定，平均温度在350℃以下时导热系数低于0.12W/(m·K)的材料称为保温材料。

8、工程应用中性能优良的隔热材料在常温下的导热系数一般可以达到0.03—0.07W/(m·K)，如