材料传输原理复习总结

01导热、对流和热辐射的特点导热：物体内部不同温度的各个部分之间或不同温度的物体相接触时发生的热量传输现象称为导热。

从微观角度看，导热依靠物质内部分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动进行热量传输。

导热是物质的固有属性，具有以下几个特点：(1)必须存在温度差；(2)物体直接接触；(3)不发生宏观相对位移；(4)依靠分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动传输热量；(5)单纯的导热发生在固体和静止的流体内部。

对流：工程中遇到的实际传热问题常常不是单纯的对流，而是流体流过与其温度不同的固体壁面时所发生的热量传输过程，这种过程称为对流换热。

和单纯的对流不同，对流换热具有如下特点：(1)对流是热量传输的三种基本方式之一，对流换热不是热量传输的基本方式，它是导热和对流同时存在的复杂热量传输过程；(2)流体和固体壁面之间必须具有直接接触和宏观运动，也必须有温度差存在；(3)固体壁面处会形成速度梯度很大的边界层。

热辐射：物体由于自身温度引起的发射辐射能的现象称为热辐射。

热辐射依靠热射线(电磁波或光子)传输热量，它是物质的固有属性，具有以下几个特点：(1)辐射能可以通过真空自由地传播而无需任何中间介质（和导热、对流完全不同）；(2)一切物体只要具有温度（高于0K ），就能持续地发射出辐射能，同时也能持续地吸收来自其它物体的辐射能。

因此，物体间以热辐射方式进行的热量传输是双向的；(3)热辐射不仅具有能量的传输，而且具有能量形式的转换，即热能和辐射能的转换。

02导热问题的边界条件a 特定温度边界条件/第一类边界条件特定温度边界条件指已知物体边界上任何时刻的温度分布。

对非稳态导热问题，该边界条件可以表示为：t ︱w =f(τ) 式中：w ——物体边界处的物理量。

最简单的特定温度边界条件是物体边界上的温度为常数，该边界条件可以表示为： t ︱w =t w = constantb 特定热通量边界条件/第二类边界条件特定热通量边界条件指已知物体边界上任何时刻的热通量，边界条件为： - λ (∂t /∂n)︱w = q w 式中：n ——物体的法线方向。

《冶金传输原理》复习提纲Ⅰ、基本概念一、动量传输1、流体；连续介质模型；流体模型；动力粘度、运动粘度、恩式粘度；压缩性、膨胀性2、表面力、质量力；静压力特性；压强（相对压强、绝对压强、真空度）；等压面3、Lagrange 法、Euler法，迹线、流线4、稳定流、非稳定流，急变流、缓变流，均匀流、非均匀流5、运动要素：流速、流量，水力要素：过流断面、湿周、水力半径、当量直径6、动压、静压、位压；速度能头、位置能头、测压管能头、总能头；动能、动量修正系数7、层流、湍流；自然对流、强制对流8、沿程阻力、局部阻力；沿程损失、局部损失9、速度场；速度梯度；速度边界层二、热量传输1、温度场、温度梯度、温度边界层；热流量、热流密度2、导热、对流、辐射3、导热系数、对流换热系数、辐射换热系数、热量传输系数4、相似准数Fo、Bi、Re、Gr、Pr、Nu5、黑体、白体、透热体；灰体；吸收率、反射率、透过率、黑度6、单色辐射力、全辐射力、方位辐射力；角系数；有效辐射；表面网络热阻、空间网络热阻7、解析法、数值分析法、有限差分法、集总参数法、网络元法三、质量传输1、质量传输；扩散传质、对流传质、相间传质2、浓度、速度、传质通量；浓度场、浓度梯度、浓度边界层3、扩散系数、对流传质系数4、Ar、Sc、Sh准数Ⅱ、基本理论与定律一、动量传输1、Newton粘性定律2、N-S方程3、连续方程、能量方程、动量方程、静力学基本方程二、热量传输1、F-K方程2、Fourier定律3、Newton冷却（加热）公式4、Planck定律、Wien定律、Stefen-Boltzman定律、Kirchhoff定律、Beer定律、余弦定律5、相似原理及其应用三、质量传输1、传质微分方程、Fick第一、二定律2、薄膜理论、双膜理论、渗透理论、更新理论Ⅲ、基本理论与定律在工程中的应用一、动量传输1、连通容器2、连续方程、能量方程、动量方程的应用、烟囱计算3、流体阻力损失计算二、热量传输1、平壁、圆筒壁导热计算2、相似原理在对流换热中的应用3、网络单元法在表面辐射换热中的应用4、通过炉墙的综合传热、火焰炉炉膛热交换、换热器5、不稳态温度场计算：解析法；有限差分法三、质量传输1、平壁、圆筒壁扩散计算2、相似原理在对流传质中的应用3、炭粒、油粒的燃烧过程4、相间传质（气—固、气—液、多孔材料）Ⅳ、主要参考题型一、填空1、当体系中存在着（、、）时，则发生动量、热量和质量传输，既可由分子（原子、粒子）的微观运动引起，也可以由旋涡混合造成的流体微团的宏观运动引起。

传输过程：物理量从非平衡状态朝平衡状态转移的过程动量传输：在垂直于实际流体流动方向上，动量由高速度区向低速度区的转移。

热量传输：是热量由高温区向低温区的转移。

质量传输：质量传输是指物系中的一个或几个组分由高浓度区向低浓度区的转移。

相对于固体，流体在力学上的特点：＊流体不能承受拉力；＊对于牛顿流体：切应力与应变的时间变化率成比例，而对弹性体（固体）来说，其切应力则与应变成比例。

＊固体只能以静变形抵抗剪切力，流体则连续变形，除非外力作用停止。

流体的粘性：在作相对运动的两流体层的接触面上，存在一对等值而反向的作用力来阻碍两相邻流体层作相对运动，流体的这种性质叫做流体的粘性。

由粘性产生的作用力叫做粘性阻力或内摩擦力。

流体中出现粘性的原因：由于分子间内聚力（引力）和流体分子的垂直流动方向热运动（出现能量交换）。

在液体中以前者为主，气体中以后者为主，所以液体的粘度随温度升高而减小，由于温度升高时分子间距增大，分子间引力减小；而气体的粘度则随温度的升高而增大，由于此时分子的热运动增强温度对粘度的影响，当温度升高时，液体的粘度降低，但是气体则与其相反，当温度升高时分子间的吸引力减小，粘度值就要降低；而造成气体粘度的主要原因是气体内部分子的杂乱运动的速度加大，速度不同的相邻气体层之间的质量和动量交换随之加剧，所以粘度值将增大。

牛顿流体:实际上，流体都具有粘性，凡流体在流动时，粘性力与速度梯度的关系都能用牛顿粘性定律全部气体和所有单相非聚合态流体(如水及甘油等)均质流体都属于牛顿流体。

理想流体是一种内部不能出现摩擦力，无粘性的流体，既不能传递拉力，也不能传递切力．它只能传递压力和在压力作用下流动，同时它还是不可被压缩的。

非稳定流:如果流场的运动参数不仅随位置改变，又随时间不同而变化;稳定流:如果运动参数只随位置改变而与时间无关;迹线定义：迹线就是流体质点运动的轨迹线迹线的特点是：对于每一个质点都有一个运动轨迹，所以迹线是一族曲线，而且迹线只随质点不同而异，与时间无关连续性微分方程：连续性微分方程的物理意义：流体在单位时间内流经单位体积空间输出与输入的质量差与其内部质量变化的代数和为零。

绪论1。

什么是传输过程?传输过程是动量传输、热量传输、质量传输过程的总称，简称“三传” 或者“传递现象”。

是工程技术领域中普遍存在的物理现象.动量传输:垂直于流体流动的方向上，动量由高速度区向低速度区的转移。

热量传输：热量由高温度区向低温度区的转移.质量传输：物系中一个或几个组分由高浓度区向低浓度区的转移。

2.“三传”之间的联系：动量、热量、质量三种传输过程有其内在的联系,三者之间有许多相似之处，在连续介质中发生的“三传” 现象有共同的传递机理。

在实际工程中，三种传输现象常常是同时发生的。

3。

传输原理主要研究什么？传输原理主要研究传输过程的传递速率大小与传递推动力及阻力之间的关系。

4.传输过程的本质：传输过程是物质或能量从非平衡态到平衡态转移的物理过程。

是某物质体系内描述体系的物理量（如温度、速度、组分浓度等）从不平衡状态向平衡状态转移的过程。

5.金属加工成形的分类热态成形—-金属的成形过程，是在较高温度状态下，通过高温手段,使金属成形。

冷态成形——金属在常温下,使金属成形。

如：切削、冲压、拔丝。

5.金属热态成形的四种工艺（“三传” 现象广泛存在于其中）铸造:液态(或固液态）金属——注入模具中——降温、凝固.锻压：金属加热至塑性变形抗力小、但是仍然为固体的状态，采用锻打、加压手段，而获得一定的形状的工艺方法。

焊接：焊接是通过加热、加压，或两者并用，用或者不用填充材料,使两工件产生原子间结合的加工工艺和连接方式。

热处理：热处理就是将工件通过热处理（高温加热,冷却速度不同）达到调整材质（如基体组织发生变化,硬度发生变化）,以及削除应力.动量传输第一章流体及其流动1。

动量传输起因，以及对热量、质量传输的影响：（1）流体内部不同部位的质点或集团的流动速度不一致。

(2）流动速度的不一致，必然导致动量分布不均匀。

属于不平衡态,必然发生动量的交换或传递过程。

（3）这样的动量传递，就会影响到热量和质量的传输过程。

第一章动量传输的基本概念 1．流体的概念物质不能抵抗切向力，在切向力的作用下可以无限地变形，这种变形称为流动，这类物质称为流体，其变形的速度即流动速度与切向力的大小有关，气体和液体都属于流体。

2 连续介质流体是在空间上和时间上连续分布的物质。

3流体的主要物理性质密度；比容（比体积）；相对密度；重度（会换算） 4.流体的粘性在作相对运动的两流体层的接触面上，存在一对等值而反向的作用力来阻碍两相邻流体层作相对运动，流体的这种性质叫做流体的粘性，由粘性产生的作用力叫做粘性力或内摩擦力。

1) 由于分子作不规则运动时，各流体层之间互有分子迁移掺混，快层分子进入慢层时给慢层以向前的碰撞，交换能量，使慢层加速，慢层分子迁移到快层时，给快层以向后碰撞，形成阻力而使快层减速。

这就是分子不规则运动的动量交换形成的粘性阻力。

2) 当相邻流体层有相对运动时，快层分子的引力拖动慢层，而慢层分子的引力阻滞快层，这就是两层流体之间吸引力所形成的阻力。

5.牛顿粘性定律在稳定状态下，单位面积上的粘性力（粘性切应力、内摩擦应力）为dydv x yx μτ±==A Fτyx 说明动量传输的方向（y 向）和所讨论的速度分量（x 向）。

符号表示动量是从流体的高速流层传向低速流层。

动力粘度μ，单位Pa·s 运动粘度η，单位m 2/s 。

ρμη=例题1-16.温度对粘度的影响粘度是流体的重要属性，它是流体温度和压强的函数。

在工程常用温度和压强范围内，温度对流体的粘度影响很大，粘度主要依温度而定，压强对粘性的影响不大。

当温度升高时，一般液体的粘度随之降低；但是，气体则与其相反，当温度升高时粘度增大。

这是因为液体的粘性主要是由分子间的吸引力造成的，当温度升高时，分子间的吸引力减小，μ值就要降低；而造成气体粘性的主要原因是气体内部分子的杂乱运动，它使得速度不同的相邻气体层之间发生质量和动量的交换，当温度升高时，气体分子杂乱运动的速度加大，速度不同的相邻气体层之间的质量和动量交换随之加剧，所以μ值将增大。

南昌大学传输原理期末复习资料（周老师整理）名词解释：传动流体：自然界中能够流动的物体。

流体的粘性：在作相对运动的两流体层的接触面上，存在一对等值而反向的作用力来阻碍两相邻流体层作相对运动。

非牛顿流体：不符合牛顿粘性定律的流体。

流线：同一瞬时流场中连续的不同位置质点的流动方向线。

迹线：流体质点运动的轨迹线。

流束：在流管内取一微小曲面dA，通过dA上每个点作流线，这族流线叫流束。

边界层：流体在绕流过固体壁面流动时紧靠固体壁面形成速度梯度较大的流体薄层。

湍流：流体流动时，各质点在不同方向上作复杂的无规则运动，互相干扰地向前流动，这种运动称为湍流。

雷诺数：流体中惯性力和粘性力的比值。

水头损失：由于流体的粘性造成的总水头的降低称为水头损失。

沿程阻力：沿流动路程上由于各流体层之间的内摩擦而产生的流动阻力。

射流：指流体经由喷嘴流出到一个足够大的空间，不再受固体边界限制，进行扩散流动的一种流体运动。

传热热量传输：研究不同物体之间或者同一物体不同部分之间存在温差时热量的传递规律。

导热：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的热运动进行的热量传递称为热传导，简称导热。

热导率：表征物体导热能力的重要物性参数。

热扩散率：表征物体内热量传输的能力等温面：物体中同意瞬时相同温度各点连成的面称为等温面温度梯度：温度场中任一点沿等温面法向的温度增加率，称为等温梯度二维稳态导热:稳态导热的温度分布是两个坐标的函数，称为二维稳态导热。

对流换热：流体流过与之温度不同的固体壁面时的热量交换温度边界层：流体在流过固体壁面时，在紧靠固体壁面形成温度梯度较大的流体薄层，称为温度边界层黑体：把吸收率α=1的物体叫做黑体。

灰体：如果假定物体的单色吸收率与波长λ无关，即αλ=常数，这种假定的物体被称为灰体。

角系数：在两物体辐射传热中，把表面1发射的辐射能能落到表面2上的百分数称为表面1对表面2的角系数，记为X12。

热辐射：物体因温度的原因，通过电磁波发出辐射能的现象称为热辐射。

材料传输原理知识点总结材料传输是指从一个地方将物质运送到另一个地方的过程。

这个过程可以是在同一地点内的不同部门之间进行，也可以是在不同地点之间进行。

在各种工业生产和物流运输过程中，材料传输是一个非常重要的环节。

在本文中，我们将介绍一些常见的材料传输原理知识点。

1. 材料传输的基本原理材料传输的基本原理是利用外部力对物质施加作用，以改变物质的位置和状态。

物质在传输过程中受到外部力的作用，使得物质的位置和速度发生变化。

材料传输的基本原理主要涉及力学、热力学和流体力学等相关知识。

2. 静态传输和动态传输静态传输是指物质在不受外部力作用的情况下，通过重力或者其他内部力保持在某一位置的传输过程。

例如，物体静止在传送带上等待被输送到目的地。

动态传输是指物质在受到外部力的作用下发生位置或速度变化的传输过程。

例如，通过施加力将物体推送到目的地。

3. 材料传输的基本方式材料传输的基本方式包括机械传输、液体传输和气体传输。

机械传输是利用机械设备，如传送带、输送机等，将物体从一个地方传送到另一个地方。

液体传输是指利用液体介质，如水、油等，将物质输送到目的地。

气体传输是指利用气体介质，如空气、氮气等，将物质输送到目的地。

4. 材料传输的应用材料传输在各种工业生产和物流运输过程中有着广泛的应用。

例如，在汽车制造业中，通过传送带将零部件从一个工作站传送到另一个工作站；在工业化农业中，通过灌溉系统将水分和营养物质传送到作物的根部；在矿山业中，通过输送机将矿石从采矿现场运输到加工厂等。

此外，材料传输还在建筑施工、物流运输、医药生产等领域有着广泛的应用。

5. 材料传输的关键技术材料传输的关键技术包括传输设备的设计与制造、传输系统的控制与管理、传输过程的优化与改进等。

传输设备的设计与制造需要考虑材料的特性、传输距离、传输速度等因素；传输系统的控制与管理需要考虑传输过程的安全、稳定和高效；传输过程的优化与改进需要考虑节能减排、提高生产效率等问题。

第一章动量传输的基本概念 1．流体的概念物质不能抵抗切向力，在切向力的作用下可以无限地变形，这种变形称为流动，这类物质称为流体，其变形的速度即流动速度与切向力的大小有关，气体和液体都属于流体。

2 连续介质流体是在空间上和时间上连续分布的物质。

3流体的主要物理性质密度；比容（比体积）；相对密度；重度（会换算） 4.流体的粘性在作相对运动的两流体层的接触面上，存在一对等值而反向的作用力来阻碍两相邻流体层作相对运动，流体的这种性质叫做流体的粘性，由粘性产生的作用力叫做粘性力或内摩擦力。

1) 由于分子作不规则运动时，各流体层之间互有分子迁移掺混，快层分子进入慢层时给慢层以向前的碰撞，交换能量，使慢层加速，慢层分子迁移到快层时，给快层以向后碰撞，形成阻力而使快层减速。

这就是分子不规则运动的动量交换形成的粘性阻力。

2) 当相邻流体层有相对运动时，快层分子的引力拖动慢层，而慢层分子的引力阻滞快层，这就是两层流体之间吸引力所形成的阻力。

5.牛顿粘性定律在稳定状态下，单位面积上的粘性力（粘性切应力、内摩擦应力）为dydv x yx μτ±==A Fτyx 说明动量传输的方向（y 向）和所讨论的速度分量（x 向）。

符号表示动量是从流体的高速流层传向低速流层。

动力粘度μ，单位Pa·s 运动粘度η，单位m 2/s 。

ρμη=例题1-16.温度对粘度的影响粘度是流体的重要属性，它是流体温度和压强的函数。

在工程常用温度和压强范围内，温度对流体的粘度影响很大，粘度主要依温度而定，压强对粘性的影响不大。

当温度升高时，一般液体的粘度随之降低；但是，气体则与其相反，当温度升高时粘度增大。

这是因为液体的粘性主要是由分子间的吸引力造成的，当温度升高时，分子间的吸引力减小，μ值就要降低；而造成气体粘性的主要原因是气体内部分子的杂乱运动，它使得速度不同的相邻气体层之间发生质量和动量的交换，当温度升高时，气体分子杂乱运动的速度加大，速度不同的相邻气体层之间的质量和动量交换随之加剧，所以μ值将增大。

材料成型传输原理复习（新）要记忆的公式：1、⽜顿粘性定律 dydv µτ-= 2、傅⾥叶定律 dydT q λ-= 3、菲克第⼀定律dydC D J ABA -= 4、伯努⼒⽅程2222222111v P gz v P gz ++=++ρρ5、雷诺准数 µρDv =Re6、热扩散率ca ρλ=7、普兰特准数λµp C a v ==Pr 8、努塞尔准数λalNu =9、施密特准数Dv Sc =10、舍伍德准数DlK Sh c =11、沿程阻⼒降计算公式（达西公式）22L p d λρ?=v 或g v d l h f 22?=λ12、局部阻⼒降计算公式：22v p ρ??=?或g v h f 22=13、能依题意例出单层、⼆层、三层的⽆限⼤平板和圆筒的传热计算公式 14、⿊体辐射⼒：E b = C 0 (T/100)4式中： C 0=5.67 w/(㎡K 4) 叫⿊体的辐射系数。

15、半⽆限⼤表⾯渗碳时的⾮稳态传质：)2(0Dtx erf C C C C w =--16、半⽆限⼤物体⼀维⾮稳态导热：)2(0atxerf T T T T w w =--17、对流传热量：Q=αA ?T绪论重点：动量、热量与质量传输的类似性动量传输：⽜顿粘性定律 dydv µτ-= 热传导：傅⾥叶定律 dydT q λ-= 质量传输：菲克第⼀定律 dydC D J ABA -= 记忆上述三个公式。

公式中参数的物量意义和各符号表⽰什么？1、什么是传输过程？传输过程的基础是什么？2、试总结三种传输过程的物理量、推动⼒、传输⽅程。

3、传输过程的研究⽅法有哪些？各有什么特点？第2章流体的性质名词解释： 1、不压缩流体答：不可压缩流体指流体密度不随压⼒变化的流体。

2、可压缩流体 3、理想流体答：粘性系数为零（不考虑粘性）的流体 4、速度边界层5、粘性系数（动⼒粘度）答：表征流体变形的能⼒，由⽜顿粘性定律所定义的系数：yxx du dyτµ=±,速度梯度为1时，单位⾯积上摩擦⼒的⼤⼩。