上海交大传热学ppt课件.ppt

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1、传热学（HeatTransfer）《传热学》杨世铭、陶文铨编著，第三版AAAA《传热学》《传热学》序论导热基本定律及稳态导热非稳态导热导热问题的数值算法对流换热凝结与沸腾换热热辐射基本定律及物体的辐射换热辐射换热的计算传热过程分析与换热器热计算第一章绪论传热学与热力学的区别传热学的研究对象传热学应用实例§1-0概述导热对流辐射§1-1热量传递的三种基本方式1导热（热传导）(1)导热的基本定律：1822年，法国数学家Fourier:t0xdxdtQ1导热（热传导）(续)(2)导热系数表征材料导热能力的大小，是一种

2、物性参数，与材料种类和温度有关。(3)一维稳态导热及其导热热阻如图右图所示，稳态q=const，于是积分Fourier定律有以上结果在§2-3节中会进一步说明。t0xdxdtQQ1导热（热传导）(续)Q图1-3导热热阻的图示(4)一维稳态导热及其导热热阻，t0xdxdtQ导热热阻单位导热热阻w/m2wh—表面传热系数—热流量[W]，单位时间传递的热量q—热流密度A—与流体接触的壁面面积—固体壁表面温度—流体温度(1)对流换热的基本计算公式——牛顿冷却公式2对流——当流体与壁面温度相差1度时、每单位壁面面积

3、上、单位时间内所传递的热量影响h因素：流速、流体物性、壁面形状大小等(2)对流换热系数(表面传热系数)图1－6(3)对流换热热阻3热辐射(1)热辐射的研究方法：黑体修正（黑度）实际物体黑体的定义黑体的辐射控制方程Stefan-Boltzmann定律3热辐射(5)辐射换热的特点a不需要中间介质；b在辐射换热过程中伴随着能量形式的转换物体热力学能电磁波能物体热力学能c无论温度高低，物体都在不停地相互发射电磁波能、相互辐射能量；高温物体辐射给低温物体的能量大于低温物体辐射给高温物体的能量；总的结果是热由高温传到低温(4)辐

4、射换热：物体间靠热辐射进行的热量交换，它与单纯的热辐射不同，就像对流和对流换热类似。(6)两黑体表面间的辐射换热(参见图1－9)：3热辐射图1－9两黑体表面间的辐射换热公式（1－9）不用看，因为用我们现在所学的知识还不能推导出来。In-ClassProblems13一维、稳态、无内热源的传热系统示意图如下，垂直黑板方向的尺寸为b(m).di表示高度，忽略接触热阻。（1）画出等效热阻图（2）推导总热阻（等效热阻）、总传热系数以及总换热量公式（3）给出左侧外壁面温度的计算公式tf1,h1tf2,h21,d

5、14,d42,d23,d3L1L2L3QuickReview(1)导热Fourier定律：(2)对流换热Newton冷却公式：(3)热辐射Stenfan-Boltzmann定律：2三种传热方式及各自的特点和公式：1传热学的定义和意义3传热过程的定义、传热过程分析、热阻的概念和分析方法？热阻和热阻分析法传热过程换热量QuickReview4导热系数、表面传热系数、Stefan-Boltzmann常数？5稳态传热和非稳态传热的特点及区别？6什么情况下热流恒定？什么情况下热流密度恒定？判断对错并简述理由：非稳态时，通

6、过导热物体的热流量恒定？稳态时，通过导热物体的热流量恒定？QuickReview大纲要求热量传递的基本方式及传热机理。一维傅里叶定律的基本表达式及其中各物理量的定义、单位。牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义、单位。黑体辐射换热的四次方定律基本表达式及其中各物理量的定义、单位。传热过程及传热系数的定义及物理意义。热阻的概念，对流热阻、导热热阻的定义及基本表达式。接触热阻及污垢热阻的概念。使用串联热阻叠加的原则和在换热计算中的应用。对流换热和传热过程的区别。表面传热系数（对流换热系数）和传热系数的区别。导热系数

7、，表面传热系数和传热系数之间的区别。第二章导热基本定律及稳态导热2-1导热基本定律2-2导热微分方程式及定解条件2-3通过平壁、圆筒壁、球壳和其它变截面物体的导热2-4通过肋片的导热2-5具有内热源的导热及多维导热§2-1导热基本定律(1)温度场：三维非稳态温度场：三维稳态温度场：一维稳态温度场：二维稳态温度场：1几个基本概念:温度场、等温面、等温线、温度梯度、热流密度矢量§2-1导热基本定律（续）(2)等温线(3)等温面图2-1温度场的图示(4)等温面和等温线的特点2导热基本定律——FourierLaw对于一维情况

8、，对于三维直角坐标系情况，有通用形式的FourierLaw图2-2温度梯度§2-1导热基本定律（续）§2-1导热基本定律（续）(1)物理意义：热导率的数值就是物体中单位温度梯度、单位时间、通过单位面积的导热量。热导率的数值表征物质导热能力大小，由实验测定。(2)影响因素：物质的种类、材料成分、温度、湿度、压力、密度等3导热系数(热导率)A气体的