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1、传热学第四版2012年12月,2,传热学总结及复习提要,传热学是研究由温差引起的热能传递规律的科学。,3,导 热,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。,定义,特点,4,导 热,二 傅立叶（Fourier）导热定律,一般表达式,物理含义,关键,关键,5,导 热,三 导热系数（conductivity）,含义,四种典型物质的导热系数值,铜(copper)钢(steel)水(water)空气(air),400,40,0.6,0.026,6,导 热,四 导热微分方程,7,导 热,五 定解条件,初始条件,边界条件,8,导 热
2、,六 简单一维稳态导热的分析解,如何判断是一维问题,求解方法,定性分析,直接求解导热微分方程,对傅立叶导热定律直接积分,9,导 热,七 通过肋片的稳态导热,如何简化成一维问题？,微分方程及定解条件,通过肋片的散热量,等效热源法,热平衡法,肋片效率分析、套管温度计测温误差分析,10,导 热,八 非稳态导热,基本概念,集中参数法,一维非稳态导热,热扩散率,吸热系数,Bi数,两个阶段,时间常数,11,导 热,九 导热问题的数值解法,稳态问题,非稳态问题,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,12,对 流 传 热,一 什么是对流传热？,对流,对流传热,流体流过温度不同的固体壁面时
3、的热量传递过程,特点,13,对 流 传 热,牛顿冷却公式,分类,影响对流换热的因素,典型条件下表面传热系数的数量级（表1-1）,14,对 流 传 热,二 单相对流传热,基本概念,对流换热的控制方程,流动边界层及热边界层,边界层方程,相似原理及其应用,常用的无量纲准则数（特征数）及其物理含义,15,对 流 传 热,各种流动型式的物理特点,实验关联式,外部流动,内部流动,自然对流,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？）,16,对 流 传 热,三 凝结换热,膜状凝结与珠状凝结,简化假设,思路,Nusselt膜状凝结分析解,关联式,横管和竖直壁面,影响凝结换热的主要因素及强化
4、,17,对 流 传 热,四 沸腾换热,大容器饱和沸腾曲线,临界热流密度及其工程指导意义,影响沸腾换热的主要因素及强化,五 热管,18,辐 射 传 热,一 热辐射的基本概念,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,吸收、反射、透射,固体、液体气体,19,辐 射 传 热,黑体的概念和作用,黑体辐射的基本定律,Stefan-Boltzmann定律Planck定律 Wien位移定律Lambert定律,20,辐 射 传 热,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,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,角系数,21,辐 射 传 热,投入辐射、有
5、效辐射,任意两表面之间辐射换热,22,辐 射 传 热,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,23,辐 射 传 热,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,气体辐射,特点温室效应,24,传热过程与换热器,一 传热过程的分析和计算,传热过程,总传热系数,传热过程的辨析,25,传热过程与换热器,总传热系数的计算,26,传热过程与换热器,换热表面的温度工况,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,27,传热过程与换热
6、器,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,28,传热过程与换热器,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,29,传热过程与换热器, - NTU 法,有关概念,与平均温差法比较,污垢热阻,30,传热过程与换热器,必要性,四 Wilson 图解法,思想,概念性理解,五 隔热保温技术,31,传热学在科学技术中的的应用,各种热交换设备的合理设计与正常运行,开发强化换热手段，提高设备的紧凑性,研究有效冷却方法，保证设备安全经济运行,设计绝热工程，开发绝热技术,制造与运行过程中温度场与热应力的控制,32,传热学在科学技术中的的应用,合理利用能源，开发新能源,农、林、食品等工业中多孔介质的传热,生物、医学中的传热问题,在发展科学测试仪器中的应用,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,
