传热学第一章 绪 论ppt课件.ppt

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1、2021/10/51传热学HeatTransfer2021/10/52《传热学》邬田华编著《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2021/10/53第一章绪论§1-1传热学概述§1-2热量传递的基本方式§1-3传热过程与传热系数2021/10/54§1-1传热学概述1传热学的概念是研究有温差存在情况下的热量传递规律的一门科学，具体来讲主要有热量传递的机理、规律、计算和测试方法2021/10/55为什么学传热学自然界温差无处不在，无时不有日常生活传统工业高新技术2021/10/562021/10

2、/57开水中取蛋從開水裏剛取出的蛋有濕氣且熱，水分一面從蛋的表面蒸發，一面冷卻蛋殼，因此不覺得燙手，但這只發生在蛋殼表面由濕到完全乾的一瞬間，若蛋殼表面的水份一乾，立刻就能感到蛋的高溫。2021/10/582021/10/592021/10/510想一想要是剃光了頭髮，在冬天時頭頂會有什麼特殊的感覺呢？冬天將衣服拉的更緊是什麼作用呢？當穿著厚厚的皮衣時，為何身上會覺得越來越暖活呢？這些熱能是那來的呢？為何人們在熱天運動時特別容易流汗呢？保溫瓶內光滑的鏡面是什麼作用呢？为什么冬天鼻子、耳朵、手指最容易冻呢？2021/10/511动物的大衣2021/10/512可怜的冷血動物2021/10

3、/513传统工业2021/10/5142021/10/5152021/10/5162021/10/517高新技术2021/10/5182021/10/5192021/10/520传热学的重要地位传热学是能源、动力、化工、机械、电子、土木等学科的主干技术基础课传热学与流体力学、工程热力学并称能源动力类专业的三大支柱2021/10/5212传热学的基本任务①求解温度分布②计算热量传递的速率热力学+传热学=热科学(ThermalScience)系统从一个平衡态到另一个平衡态的过程中传递热量的多少。关心的是热量传递的过程，即热量传递的速率。水，M220oC铁块,M1300oC热力学：tm,

4、Q传热学2021/10/522大规模太阳能热气流综合发电发电原理：通过温室效应和烟囱抽力形成热气流驱动透平发电组发电2021/10/523热力学研究：热力学循环和能量转换效率1234透平能量损失烟囱能量损失透平温降（压降）烟囱温降（压降）动能损失太阳能烟囱电站空气循环温熵图TS太阳能热气流能机械能电能2021/10/524传热学研究：系统内的温度、压力和速度场2021/10/525传热学以热力学第一定律和第二定律为基础，即热量始终从高温热源向低温热源传递，如果没有能量形式的转换，则热量始终是守恒的。2021/10/526实验解法分析解法数值解法比拟解法3传热学研究方法2021/10/5

5、27实验解法2021/10/528分析解法步骤:1)进行合理的物理假设2)建立所研究物理问题的数学描写3)用理论推导的方法获得问题的解析解应用:1)检验其他解法(如数值解)的正确性2)可求解导热及简单的对流问题(如外掠平板的边界层层流对流换热、管内层流强制对流换热等）分析解法只能获得一些简单情况下物理问题的解，对大多数问题来说目前还无法获得精确解的2021/10/529数值解法步骤:1)进行合理的物理假设2)建立所研究物理问题的数学描写3)区域的离散和方程的离散4)获得收敛的空间和时间上的离散解应用:1)随着计算机技术的发展而日益广泛2)可以求解非常复杂的问题3)准确性要依赖于实验和分

6、析解验证与分析解相比，数值解的结果是离散而不是连续的。数值解的准确性不仅取决于所获得的数学描写的正确合理性，而且还取决于所采用的计算方法的有效性。2021/10/530Isothermsofnaturalconvectionbetweenacircularinnercylinderandasquareoutercylinder2021/10/531坦克与周围环境的换热模拟2021/10/532厨房内部气体传热流动模拟12342021/10/533牛与周围空气传热流动模拟2021/10/534办公室空气传热流动模拟2021/10/535电动机温度模拟2021/10/536汽车内环境模拟2

7、021/10/5372021/10/538在国际上已出现了许多大型的商用软件，比较著名的有英国CHAM公司的PHOENICS，美国FLUENT公司的FLUENT,英国AEATechnology的CFX,美国FlowScience公司的FLOW-3D,英国ComputatioalDynamics公司的STAR-CD等。2021/10/539其实质是根据两种物理现象间在数学描写上的相似性从而得出问题的解的方法。如导热部分的热电模拟，就是利用热现象和