最新01传热基本原理ppt课件.ppt

《最新01传热基本原理ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、01传热基本原理理解传热学中的相关概念及其相互关系;掌握多层炉壁稳定的传导传热计算方法；掌握对流传热的条件、特点、规律、影响因素及炉内传热计算中的应用；掌握辐射传热的特点；掌握炉内综合传热的计算与应用。了解金属加热计算。教学提示：教学要求：研究热处理炉内传热的基本任务就是解决如何把燃料或电产生的热量有效地传递给工件和如何减少炉子的热损失问题。第一章传热基本原理1-1基本概念1-2传导传热1-3对流传热1-4辐射换热1-5综合换热1-6金属加热计算第一章传热基本原理二、温度场、温度梯度1、温度场（1）定义：传热系统或物体内部的温度随空间和时间的变化状况。（2）不稳定传

2、热和稳定传热各点温度随时间的变化而变化，称为不稳定温度场。不稳定温度场内的传热过程称不稳定传热。温度不随时间变化而变化，称为稳定温度场。稳定温度场中的传热过程称为稳定传热。三向温度场单向温度场§1－1基本概念2、温度梯度物体(或体系内)相邻两等温面间温度差与两等温面法线方向距离的比例极限，称为温度梯度。温度梯度实际上是指温度沿等温面法线方向的变化率。它是一个向量，并规定由低到高为正，由高到低为负。§1－1基本概念t+tnt三、热流和热流密度热流和热流密度为向量，其方向与温度梯度方向相反。§1－1基本概念——单位时间由高温物体传给低温物体的热量。——单位时间单位截面的

3、热流。热流热流密度四、传热的一般方式由壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧流体中的过程称为传热过程。§1－1基本概念炉壁的传热K为传热系数〔w/（m2.℃）〕，它表示温差1℃，面积为1m2时，单位时间的传热量。其大小反映了传热过程进行的强烈程度。传热方程:单位时间所传递的热量正比于冷热流体的温差及传热面积F，可用下式表示：§1－1基本概念热流密度q为：§1－1基本概念Rt为整个传热面积上的热阻；rt单位传热面积上的热阻炉壁传热过程的热阻(等于组成该传热过程串联的各传热环节的热阻之和)内表面上的对流和辐射传热热阻，炉壁内的导热热阻和外表面上的对流、辐射传热热阻之和。§1－

4、1基本概念炉壁的传热一、基本方程式法国傅里叶1822年提出在均质固体中单纯导热的基本定律：在单位时间内所传导的热量Q与温度梯度和垂直于热流方向的截面积成正比。热流朝向温度降落的方向。其数字表达式为：§1－2传导传热热导率（W/(m.℃))二、热导率1、物理意义：热导率反映了物体导热能力的大小，物理意义：单位时间内每米长温度降低1℃，单位面积能传递的热流量。2、影响热导率的因素热导率数值决定与物质内部结构和所处的状态。其中温度对材料的热导率影响很大。材料的热导率与温度的变化呈线性关系，即在实际计算中，一般取物体算术平均温度下的热导率代表物体热导率的平均值。§1－2传导

5、传热3、常见物质的热导率纯金属：金属的热导率较高，与电导率成正比，最大的为银。热导率随温度的升高而降低。合金：比纯金属低。高合金钢热导率随温度升高而增加，低合金钢随温度的增加而降低。非金属的固体：除石墨外较高，其他的热导率都较低，并且热导率随温度的升高而增大。液体：热导率小于固体。除水和甘油外，液体的热导率随温度的升高而降低。气体：热导率很低，随温度的升高而增加。多孔性和纤维状的物体：有较低的热导率。§1－2传导传热例：1.耐火砖与红砖砌成的炉墙s1＝150mm，s2＝200mm，λ1＝1.16w/（m.℃），λ2＝0.7w/（m.℃），t1=300℃，t3＝－5℃

6、，求该炉墙单位面积的热损失q和界面温度？三、平壁炉墙上的导热1、单层平壁稳定导热图1单层平壁炉墙的导热整个传热面积上的热阻。单位传热面积上的热阻。§1－2传导传热λ为常数内外表面积相等为F三、平壁炉墙上的导热1、单层平壁稳定导热图1单层平壁炉墙的导热§1－2传导传热λ随温度变化而改变的。实际上平壁的内外表面积不相等，取平均面积Fm2、多层平壁稳定导热若各层紧密接触：第一层：第二层：第三层：§1－2传导传热.n层平壁炉墙的导热公式：3、复合多层炉墙保温层由硅藻土砖和膨胀蛭石粉等两种材料筑成，这种炉墙称为复合多层炉墙。以复合双层为例：严格说，只要保温层中2、3材料热导率

7、不同，它们间也将产生导热，交界面就不会是等温面。但当两种材料热导率相差不大时，交界面接近等温面，可以近似地当作单向稳态导热来处理。各层热流量：3、复合多层炉墙圆筒炉墙的导热井式炉m图3单层圆筒炉墙的导热四、圆筒炉墙的导热单层圆筒炉墙的稳定导热§1－2传导传热考虑到实际炉墙的热导率随温度呈现行变化，热导率应用λm代替一、对流换热的计算（牛顿公式）牛顿公式:对流换热的传热量与流体和固体壁面间的温差和两者的接触面积F成正比，数学表达式为：为对流换热系数〔W/（m2.℃）〕，它表示流体与固体表面之间的温度差为1℃时，每秒钟通过1m2面积所传递的热量。§1－3对流换热二、