《传热学》总结及复习提要.

《传热学》第四版2012年12月《传热学》总结及复习提要2第1章绪论第2~4章稳态、非稳态热传导及其数值解法第5~7章对流传热的理论基础及相变对流传热第8~9章热辐射基本定律和辐射特性、辐射传热计算第10章传热过程分析及换热器计算《传热学》是研究由温差引起的热能传递规律的科学。导热3一导热的定义及特点物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而进行的热量传递现象。1.定义2.特点导热4二傅立叶（Fourier）导热定律tqgradtnAn()()()tttqijkxyz1.一般表达式2.物理含义关键关键导热5三导热系数（conductivity）1.含义2.四种典型物质的导热系数值铜(copper)钢(steel)水(water)空气(air)400400.60.026KmWgradtq/导热6四导热微分方程Φztzytyxtxtc)()()(三个坐标方向净导入的热量非稳态项内能增量内热源导热7五定解条件0,,,tfxyz()wfwthttnt-wwfqnwtf1.初始条件2.边界条件导热8六简单一维稳态导热的分析解1.如何判断是一维问题2.求解方法3.定性分析①直接求解导热微分方程②对傅立叶导热定律直接积分导热9七通过肋片的稳态导热1.如何简化成一维问题？2.微分方程及定解条件3.通过肋片的散热量①等效热源法②热平衡法4.肋片效率分析、套管温度计测温误差分析导热10八非稳态导热1.基本概念2.集中参数法3.一维非稳态导热①热扩散率②吸热系数③Bi数④两个阶段⑤时间常数2.0Fo导热11九导热问题的数值解法1.稳态问题2.非稳态问题xy热平衡法建立节点离散方程的方法显式格式和隐式格式的优缺点对流传热12一什么是对流传热？1.对流2.对流传热流体流过温度不同的固体壁面时的热量传递过程3.特点对流传热134.牛顿冷却公式tAhthq关键6.分类5.影响对流换热的因素7.典型条件下表面传热系数的数量级（表1-1）KmW2对流传热14二单相对流传热1.基本概念①对流换热的控制方程②流动边界层及热边界层③边界层方程④相似原理及其应用⑤常用的无量纲准则数（特征数）及其物理含义ReGrNuPrSt对流传热15⑥各种流动型式的物理特点2.实验关联式①外部流动②内部流动③自然对流④混合对流（概念性理解）•三大基本量的选取•适用范围•修正（为什么？）对流传热16三凝结换热1.膜状凝结与珠状凝结①简化假设②思路2.Nusselt膜状凝结分析解3.关联式横管和竖直壁面4.影响凝结换热的主要因素及……强化对流传热17四沸腾换热1.大容器饱和沸腾曲线2.临界热流密度及其工程指导意义3.影响沸腾换热的主要因素及……强化五热管辐射传热18一热辐射的基本概念1.电磁波谱•可见光、红外线•太阳辐射•一般工业温度范围•波长与温度的关系2.吸收、反射、透射•固体、液体•气体辐射传热193.黑体的概念和作用4.黑体辐射的基本定律•Stefan-Boltzmann定律•Planck定律Wien位移定律•Lambert定律辐射传热20•漫射表面•灰体的概念•基尔霍夫定律•实际物体表面简化的可行性5.实际物体的辐射吸收特性二辐射传热的计算•定义•性质•计算1.角系数辐射传热212.投入辐射、有效辐射qEJb11211,22212,111,2222,1112,1JJXAJJXAXJAXJA3.任意两表面之间辐射换热辐射传热224.多表面系统辐射换热•表面辐射热阻和空间辐射热阻•画网络图的方法•表面净辐射换热量和任意两表面之间的辐射换热量•两种特殊情形黑体、重辐射面辐射传热235.遮热板•遮热板的工作原理•遮热板的应用如何进一步提高遮热板的遮热效果提高测温精度6.气体辐射•特点•温室效应传热过程与换热器24一传热过程的分析和计算•传热过程什么是传热过程？传热方程式tAk关键关键•总传热系数①传热过程的辨析传热过程与换热器25②总传热系数的计算通过平壁的传热通过圆筒壁的传热通过肋壁的传热21111hhkooioiifofidhdddhttl1)ln(211)(Φooihhk111传热过程与换热器26•换热表面的温度工况Const.iiRt强化传热应从热阻最大的环节入手•强化传热的突破口•临界绝缘直径电气工程动力保温管道传热过程与换热器27•换热器的定义、型式、特点二换热器的型式及平均温差•简单顺流和逆流的平均温差的计算minmaxminmaxlntttttm'','maxmaxttt'','minminttt传热过程与换热器28•简单顺流和逆流的定性温度分布温差大的地方温度变化剧烈•其它复杂流动布置的平均温差的计算ctfmmtt)(传热过程与换热器29•-NTU法①有关概念②与平均温差法比较•污垢热阻传热过程与换热器30•必要性四Wilson图解法•思想概念性理解五隔热保温技术传热学在科学技术中的的应用311.各种热交换设备的合理设计与正常运行2.开发强化换热手段，提高设备的紧凑性3.研究有效冷却方法，保证设备安全经济运行4.设计绝热工程，开发绝热技术5.制造与运行过程中温度场与热应力的控制传热学在科学技术中的的应用326.合理利用能源，开发新能源7.农、林、食品等工业中多孔介质的传热8.生物、医学中的传热问题9.在发展科学测试仪器中的应用10.高新技术不断向传热学提出新的挑战望同学们好好复习！34