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常州大学机械工程学院张锁龙2014年9月高等传热学高等传热学第1章概述任何绝对温度以上物体均有辐射能。辐射具有波粒二象性。高等传热学特点：在真空中也能传播，遇物质有反射、吸收、透射现象。理论上波长覆盖全波段。但以可见光和红外线波段为甚。第1章概述高等传热学导热传热：第1章概述高等传热学导热传热：金属：优良的热导体。纤维、无机物：不良的热导体。第1章概述高等传热学对流传热：自然对流强制对流第1章概述高等传热学热量传递的形式有：辐射传热、导热传热和对流传热三种。第1章概述传热学：研究由温度差引起的热量传递规律的科学。传热问题研究的类型①研究传热速率的大小及其控制②研究温度分布及其控制高等传热学1.1傅立叶定律1.1.1温度场定义：某时刻物体在空间上的分布。τ（x,y,z)如果温度场不随时间变化称为稳态温度场，否则为非稳态温度场。高等传热学稳态温度场非稳态温度场t=f(x,y,z)t=f(x,y,z,τ)1.1.1温度场高等传热学1.1.1温度场等温面（线）温度梯度在某时刻温度相等的点连接起来构成的曲面或曲线，等温面（线），等温面（线）会随时间发生变化。等温线外法线方向温度的变化率，记作,gradt。高等传热学1.1.2傅立叶定律高等传热学1.1.2傅立叶定律反之，则不行！！高等传热学1.1.3有限传播速度下的傅立叶定律傅立叶定律的局限性高等传热学1.1.2傅立叶定律高等传热学1.1.2傅立叶定律高等传热学1.2基本守恒方程式三传一反质量传递动量传递热量传递化学反应质量守恒-连续性方程动量守恒-运动方程能量守恒-传热方程高等传热学1.2.1连续性方程高等传热学1.2.1连续性方程高等传热学1.2.1连续性方程（补充）高等传热学1.2.1连续性方程或高等传热学1.2.1连续性方程高等传热学1.2.1连续性方程高等传热学1.2.2运动方程高等传热学1.2.2运动方程高等传热学1.2.2运动方程高等传热学1.2.2运动方程高等传热学1.2.3传热方程高等传热学1.2.3传热方程高等传热学1.2.3传热方程高等传热学1.3定解条件高等传热学1.3定解条件高等传热学1.3定解条件高等传热学1.3定解条件高等传热学1.3定解条件速度边界传热边界高等传热学第2章稳态导热2.1一维稳态导热高等传热学物体静止，运动速度为零，连续性方程自动满足高等传热学常物性参数，运动方程也自动满足。因为是稳态，导热方程中对时间导数项为零，又无内热源φv=0；无内摩擦，φ=0，且为一维，于是方程变为：高等传热学Lt2t1t=c1x+c2x=0时，t=t1x=L时，t=t2c1=(t2-t1)/L;c2=t1t=(t2-t1)/L·x+t1高等传热学(t-t2)/(t1-t2)=1-x/L=-λ(t2-t1)/L=λ(t1-t2)/L高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学归纳高等传热学高等传热学高等传热学解释高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学用同样的方法可以求得圆筒、球等在有内热源情况下的温度表达式，在此不再赘述。高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学以过余温度表达式为：高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学2.2扩展表面传热高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学1）2）高等传热学高等传热学（工程实际中要求）（理论上要求）高等传热学高等传热学求极值高等传热学高等传热学请同学们自学！高等传热学高等传热学地下埋球高等传热学第4章导热问题的近似解法高等传热学（略）高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学结论高等传热学高等传热学第5章外掠物体层流对流传热高等传热学（1）（2）高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学类高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学说明P与y无关！即P=P(x)高等传热学高等传热学高等传热学边界层微分方程最终简化为：高等传热学一旦t(x,y)确定高等传热学，所以高等传热学将代入和高等传热学高等传热学将代入高等传热学=0=0高等传热学vw=0高等传热学5.3、5.4、5.5节略，有兴趣的同学可以自学。5.6边界层的积分近似解法高等传热学a0=a2=0高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学心高等传热学高等传热学6.1.1高等传热学6.1.1高等传热学6.1.1高等传热学6.1.2常物性，则有1）基本特征高等传热学6.1.2圆管，则有高等传热学6.1.2高等传热学6.1.2高等传热学6.1.2高等传热学6.1.2高等传热学6.1.22）高等传热学6.1.2值高等传热学6.1.2高等传热学6.1.2可以求得高等传热学6.1.2高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学设高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学又高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学之间，由于的存在，使高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学在六条假设条件下推得：高等传热学蒸汽过热影响可以忽略。高等传热学+高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学高等传热学努塞尔(Nusselt)数的定义为：Nu=h*L/K，其中h为对流换热系数，K为导热系数，L为特征长度，Nu的物理意义为是表示对流换热强烈程度的一个准数,又表示流体层流底层的导热阻力与对流传热阻力的比例。高等传热学普朗特(Prandtl)准数，Pr=u*Cp/K,其中u为气体动力粘度，Cp为气体比热，K为导热系数，Pr的物理意义是反映流体物理性质对对流换热影响的准数。表示运动粘度与导热系数的比值，表明流体动量和热量传递能力的相对大小，还表明了温度场与速度场之间的相似程度。高等传热学雷诺准数，衡量作用于流体上的惯性力与黏性力相对大小的一个无量纲相似参数，用Re表示，即Re=ρvl/η，式中ρ——流体密度；v——流场中的特征速度；l——特征长度；η——流体的黏性系数。