低温绝热技术课件.ppt

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1、1-1稀薄气体的热传导1-2分散介质的热传导1-3绝热中得辐射换热第一章低温绝热基础1-1稀薄气体的热传导1-1-1气体导热率的微观理论气体的热传导主要由分子的移动及其碰撞而产生。分子的动能从高速分子传给低速分子。因此，传热强度取决于参加换热的分子数及其运动速度。根据气体动力学的初级理论推算指出，常压下气体的热导率为（1-1）根据严格的数学理论，推得气体的黏度为而热导率系数与气体分子的结构有关，对于多数普通气体=1.5~2.5（其中单原子气体为2.5）（1-2）（1-3）（1-4）由式（1-2）和式（1-3）得到（1-5）由式（1-5）可见，只要压强

2、不是太高或太低，气体的导热率与压强是无关的。因为只是温度的函数。正比于P，而却反比与P。气体分子运动均方根速度与温度有如下关系：所以，气体导热率随温度的升高而增大，按关系随温度而变。但是在负压下，单位体积内包含的气体分子数大为减小，分子的平均自由程大于容器的尺度，热导率将随压强的降低而减小。（1-6）1-1-2气体分子平均自由能单位时间内一个分子与其他分子相碰撞的平均次数，以及每次碰撞时一个分子自由运动的平均路程。这就是分子做自由运动的平均自由程，它是一个分子与其他分子两次相碰撞之间走过的距离的平均值。由式（1-2）得（1-7）（1-9）（1-8）由

3、式（1-8）可知，不同气体具有不同的自由程，分子量小的，自由程大。同一种气体，由于黏度大致上与温度T成正比，故自由程近似的与成正比，并与压强成反比。1-1-3稀薄气体导热的特点在自由分子状态下，每一个剩余气体分子在于容器避免碰撞后弹回时，与器壁进行了热交换，其传热速率可以单独地由剩余气体的分子量m、比热容c及压强p来确定，但这种换热过程的热平衡是极难实现的。这时应考虑气体与器壁分子之间能量交换的不完全。分子与壁面碰撞时趋向热平衡的程度用热适应系数的概念加以定量处理。1-1-4自由分子状态气体导热1-1-5中间压强区的气体导热1-2分散介质的热传导1-

4、2-1颗粒材料的热传导1-2-2分散介质的接触热交换计算公式仍可按式（1-24）~（1-29）的关系，假定分散介质由紊乱分布的球形微粒组成，每一个微粒与邻近的几个微粒相接触，在单位压力p的负荷下，在接触点处形成一个微小的接触，两球的接触面积由式（1-34）确定。1-2-2分散介质的接触热交换1-3绝热中得辐射换热1-3-1辐射的基本特性和定义（2）斯蒂芬-波尔兹曼定律1-3-3辐射屏