最新传热原理导热教学讲义PPT.ppt

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1、传热原理导热本章教学内容概述第一节导热第二节对流换热第三节辐射换热第四节综合传热材料科学与工程学院概述传热学传热现象传热方式材料科学与工程学院基本传热方式对流在硅酸盐生产中的对流传热，往往是指流体与固体壁面直接接触时的热量传递。对流只能在流体中出现，不存在单纯的对流现象。材料科学与工程学院火焰通过周围气体的运动对流能将热量从周围向其它地方传递基本传热方式辐射是一种由电磁波来传播能量的现象。特点是不仅产生能量的转是一种由电磁波来传播能量的现象移，而且伴随能量形式的变化。材料科学与工程学院太阳能以辐射形式

2、透过广阔真空，传递到地球，不需要媒介。综合传热实际传热过程往往是三种基本方式的复杂组合。第一节导热一、导热的基本概念及定律二、导热系数传热现象三、导热微分方程四、无热源的稳定态导热五、具有内热源热源的稳定态导热材料科学与工程学院一、导热的基本概念及定律材料科学与工程学院一、导热的基本概念及定律温度场材料科学与工程学院一、导热的基本概念及定律温度场材料科学与工程学院热量从高温面向其对面传递一维稳定温度场：t=f(x)一、导热的基本概念及定律温度场材料科学与工程学院热量从高温面向侧面、对面传递二维稳定温度场：t=

3、f(x,y)一、导热的基本概念及定律温度场材料科学与工程学院热量从高温面向两侧面、对面、上下底面传递三维稳定温度场：t=f(x,y,z)等温面和等温线一、导热的基本概念及定律材料科学与工程学院等温面被平面所切产生等温线温度梯度一、导热的基本概念及定律沿等温面法线方向的温度变化率称为温度梯度。材料科学与工程学院注意：温度梯度方向指向温度升高方向，与热流方向相反tt-Δtt+Δt热流和热量一、导热的基本概念及定律材料科学与工程学院稳态传热和非稳态传热一、导热的基本概念及定律材料科学与工程学院傅立叶定律一、导热的基

4、本概念及定律在导热现象中，单位时间内通过单位面积的热量与温度梯度成正比，在一维温度场中，材料科学与工程学院热流的方向与温度梯度相反导热系数二、导热系数材料科学与工程学院(w/m.℃）二、导热系数材料科学与工程学院二、导热系数影响因素材料科学与工程学院三、导热微分方程根据傅立叶定律：在dt时间内，沿x,y,z轴通过相应面传入的热量：材料科学与工程学院三、导热微分方程在dt时间内，沿x轴通过相应面传出的热量：由热导引起的净热量：材料科学与工程学院三、导热微分方程在dt时间内，在y,z轴由热导引起的净热量：总的净热

5、量：材料科学与工程学院傅立叶导热微分方程三、导热微分方程热量流入引起热焓的增量：则有：a为导温系数。材料科学与工程学院三、导热微分方程材料科学与工程学院三、导热微分方程材料科学与工程学院四、无热源的稳定态导热（一）平壁导热（二）圆筒壁导热（三）球壁导热（四）形状不规则物体的导热（五）表面温度不均匀时平均温度的计算（六）接触热阻材料科学与工程学院（一）平壁导热单层平壁的导热材料科学与工程学院单层平壁的导热（一）平壁导热材料科学与工程学院导热与导电的类比材料科学与工程学院导热比较电流从高电位到低电位电流产生电流的

6、基本条件是电位差物体对电流有电阻热流量与温度差成正比与热阻成反比热流从高温到低温热流产生热流的基本条件是温度差物体对热流有热阻热流量与温度差成正比与热阻成反比导电（一）平壁导热材料科学与工程学院l不为常数时单层平壁的导热（一）平壁导热材料科学与工程学院l不为常数时单层平壁的导热（一）平壁导热根据边界条件：x=0,t=t1材料科学与工程学院l不为常数时单层平壁的导热（一）平壁导热根据边界条件：x=d,t=t2材料科学与工程学院l不为常数时单层平壁的导热（一）平壁导热b为正值时，高温区导热系数比低温区大，

7、温度梯度在高温区导热系数比低温区小，曲线上凸。反之曲线下凹。材料科学与工程学院多层平壁的导热（一）平壁导热材料科学与工程学院复合平壁的导热（一）平壁导热材料科学与工程学院复合平壁的导热（一）平壁导热材料科学与工程学院（二）圆筒壁导热单层圆筒壁的导热材料科学与工程学院若圆筒L>>D，而温度仅沿半径发生变化，属于单向稳定传热。单层圆筒壁的导热（二）圆筒壁导热材料科学与工程学院单层圆筒壁的导热（二）圆筒壁导热为单层圆筒壁的热阻。当r2/r1<2时，可近似将圆筒壁当作平壁处理。材料科学与工程学院多层圆筒壁的导热（二）

8、圆筒壁导热简易公式，其中f为弯曲修正系数。材料科学与工程学院多层圆筒壁的导热（二）圆筒壁导热材料科学与工程学院减少筒壁散热量的措施：Ari+1/ri↑,（筒壁厚度↑），Q↓Bλi↓（生产中采用保温材料），Q↓CFav↓（单位产量有效散热面积↓），Q↓（三）球壁导热材料科学与工程学院（三）球壁导热材料科学与工程学院（四）形状不规则物体的导热材料科学与工程学院（四）形状不规则物体的导热对中空正、长方体的