48-传热学-总结-2012_804303796

《传热学》计算题总结一、 题型导热换热、对流换热、辐射换热、换热器 二、 公式小结1、 平壁稳态导热 第一类边界条件： 1） 单层：xt t t t w w w δ121--=221/)(mW t t q w w -=δλ多层∑∑=+=+-=-=n i in n i iin R t t t t q 1,11111λλδ第三类边界条件：传热问题2112111h h tt q ni i f f ++-=∑=λδ单位W/m 22、 圆筒壁稳态导热 第一类边界条件 单层：121121r r n r r nt t t t w w w =--()12212112212r r nlt t t t r r nl w w w w πλπλ-=-=Φ多层：∑=++-=Φni ii in w w r r nlt t 111,1121λπ第三类边界条件：1211112121ln2121+=+++-=∑n ni i if f l r h rir r h t tq ππλπ单位：W/m3、 对流换热 牛顿冷却公式：[]W )(f w t t hA Φ-=吸放热热量（热对流）：tvc t t mc p f f p ∆=-=Φρ)(21 平板对流换热表面换热系数h管内对流换热表面换热系数h ：nNu Pr Re023.08.0=（紊流，流体被加热n=0.4,流体被冷却 n=0.3）对流换热解题步骤1）定性温度→查物性，下标f 由t f 确定，下标w 由t w 确定； 2）由Re 判断流态；3）据Re 选择准则关联式计算Nu f ； 4）计算h 。

注意：1）外掠平板定性温度tm=1/2(tw+tf);管内定性温度tf2）外掠平板临界Re=5×105；管内临界Re=1043）换热量据牛顿冷却公式计算。

4、辐射换热斯蒂芬－玻尔兹曼定律（四次方定律）:（黑体）两表面封闭体系的辐射换热量：（实际表面）几种特殊情况的简化式： （a ） X 1-2=1时：（其中一个表面为平面或凸表面）（b ）A 1=A 2 时：（两无限大平壁之间）(c) A 1/A 2≈0 时 （空腔与内包壁）遮热板：111)T T (21214241b 2,1-+-=εεσq5、换热器设计计算传热过程方程式m t kA ∆=Φ；minmax minmax t ln t t t t m ∆∆∆-∆=∆热平衡式)()(22221111t t c M t t c M '-''=''-'=Φ， 其中M 为质量流量kg/s,c 为定压比热，由对应算术平均温度确定。

传热学知识点总结本文将围绕传热学的基本概念、传热方式、传热方程、传热实验和应用等方面进行详细的介绍和总结，以便读者更好地了解传热学的相关知识。

一、传热学的基本概念1. 热量传递热量传递是指物体内部或物体之间由于温度差异而产生的热量的传递过程。

热量的传递方式主要有传导、对流和辐射三种。

2. 传热方程传热方程描述了物体内部或物体之间热量传递的数学关系，是传热学的基础理论。

传热方程一般包括传热率、温度差和传热面积等参数，可以用来计算热量传递的速率和大小。

3. 传热系数传热系数是描述物体材料对热量传递率影响的重要参数，通常用符号h表示。

在物质传热过程中，传热系数的大小直接影响热量的传递速率。

4. 传热表面积传热表面积是指在热量传递过程中热量流经的表面积，是计算热传递速率的重要参数。

传热表面积的大小与物体的形状和大小有关，也与传热方式和传热系数有关。

5. 热传导热传导是一种物质内部热量传递的方式，指的是热量通过物质内部原子、分子之间相互作用的传递过程。

热传导是传热学的基本概念之一。

6. 热对流热对流是一种物体表面热量传递的方式，指的是热量通过流体传递到物体表面，然后再由物体表面传递到其它介质的传热过程。

7. 热辐射热辐射是一种通过电磁波传递热量的方式，是物体之间没有接触的情况下进行热量传递的重要方式。

热辐射是传热学的另一个基本概念之一。

二、传热方式1. 传导传热传导传热是指热量通过物质内部的原子、分子的直接作用而传递的方式。

在传导传热过程中，热量的传递是从高温区向低温区进行的，其传热速率与温度差和物质的传热系数有关。

2. 对流传热对流传热是指流体传热传递的方式，包括自然对流和强制对流两种。

在对流传热过程中，流体的流动是热量传递的主要形式，其传热速率与流体的流速、温度差和传热面积有关。

3. 辐射传热辐射传热是通过电磁波传递热量的方式，是物体之间没有接触的情况下进行热量传递的重要方式。

在辐射传热过程中，热量的传递不依赖于介质，而是通过电磁波的辐射进行的。

1. 热对流是指由于流体的宏观运动而引起的流体各部分之间发生相对位移，冷，热流体相互掺混所导致的热量传递过程。

热对流仅能发生在流体中，而且由于流体中的分子同时在进行着不规则的热运动，因而热对流必然伴随又热传导现象。

2. 温度场分为两大类：一类是稳态工作条件下的温度场，此时物体中各点的温度不随时间而变，称为稳态温度场或定常温温度场；另一类是工作条件变动时的温度场。

3. 习惯上把导热系数小的材料称为保温材料，又称隔热材料或绝热材料。

4. 平均温度不高于350摄氏度时导热系数不大于0.12W/（m.k）的材料称为保温材料。

5. 对流传热是流体流过固体表面时流体与固体间的热量交换。

6. 对流传热的研究方法有分析法、实验法、比拟法、数值法。

7. 对流传热问题完整的数字描写包括对流传热微分方程组及定解条件，前者包括质量衡量、动量守恒及能量守恒这三个守恒定律的数字表达式。

8. 蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时有两种不同的凝结形式。

膜状凝结是凝结液体能很好的润湿壁面，它就在壁面上铺展成膜。

珠状凝结是当凝结液体不能很好地润湿壁面时，凝结液体在壁面上形成一个个的小液体。

9. 当蒸汽流动方向与液膜向下的流动方向相同时使液膜拉薄，h增大。

反方向时则会组滞液膜的流动使其增厚，h减小。

10. 液体的汽化分为蒸发和沸腾两种。

前者是发生在液体表面上的汽化过程，后面的是液体内部已产生汽泡的形式进行的汽化过程。

11. 沸腾的三个区域有核态沸腾、过渡沸腾、稳定模态沸腾区。

12. 影响沸腾传热的因素有不凝结气体、过冷度、液位高度、重力加速度和管内沸腾。

13. 辐射传热是物体之间相互辐射和吸收的总效果。

当物体与环境处于热平衡时，其表面上的热辐射仍在不停的进行但其净得辐射传热量等于零。

14. 热辐射的传递能量的特点有1）热辐射的能量传递不需要其他的介质存在，而且在真空中传递的效率最高。

2）在物体发射与吸收辐射能量的过程中发生了电磁能与热能两种能量形式的转换。

绪论部分一、热量传递的三种基本方式⒈导热应充分理解导热是物质的固有本质，无论是气体、液体还是固体液态还是固态，都具有导热的本领。

利用傅里叶定律进行稳态一维物体导热量的计算。

应能区分热流量Φ和热流密度q。

前者单位是w，后者单位是w／m2，且q＝Φ／A。

同时还应将热流量Φ与热力学中的热量Q区别开来，后者的单位是J。

传热学中引入了时间的概念，强调热量传递是需要时间的。

充分掌握导热系数λ是一物性参数，其单位为w／(m·K)；它取决于物质的热力状态，如压力、温度等。

对不同的物质，可用教材的附录查得导热系数值。

⒉对流掌握对流换热是流体流过固体壁面且由于其与壁面间存在温差时的热量传递现象，它与流体的流动机理密不可分；同时，由于导热也是物质的固有本质，因而对流换热是流体的宏观热运动(热对流)与流体的微观热运动(导热)联合作用的结果。

初步会运用牛顿冷却公式或计算对流换热量。

注意其中A为换热面积，必须是流体与壁面间相互接触的、与热量传递方向相垂直的面积。

掌握对流换热的表面传热系数h为一过程量，而不像导热系数λ那样是物性参数。

也正因为如此，不同对流换热过程的表面传热系数的数量级相差很大。

⒊热辐射掌握热辐射的特点，区分它与导热及对流的不同之处。

掌握黑体辐射的斯蒂藩—玻耳兹曼定律。

它是一个黑体表面向外界发射的辐射热量，而不是一个表面与外界之间以辐射方式交换的热量。

通过对两块非常接近的互相平行黑体壁面间辐射换热的计算，以了解辐射换热的概念。

应注意三种热量传递方式并不是单独出现，常常串联或并联在一起起作用。

可以结合日常生活及工程实际中的实例加深理解。

二、传热过程与传热系数⒈传热过程充分理解传热过程是热量在被壁面隔开的两种流体之间热量传递的过程。

在传热过程中三种热量传递方式常常联合起作用。

能对一维平壁的传热过程进行简单的计算。

理解传热系数K是表征传热过程强弱的标尺。

既然对流换热表面传热系数h是过程量，它常作为传热过程的一个环节，因而传热系数也是过程量。

传热学总结传热学是研究热量传递的一门学科。

热量传递是指热量从高温物体传递到低温物体的过程。

在工程和科学领域中，了解热量传递的规律和机制对于设计和优化热工设备以及理解自然界中的热现象都具有重要意义。

传热学主要涉及三种传热方式：传导、对流和辐射。

首先是传导。

传导是指由于物质内部分子之间的热振动使热量从一个分子传递到另一个分子的过程。

传导的速率取决于物体的导热性质、温度差和物体的尺寸。

导热性质通常用热导率来衡量，而传导速率可根据傅里叶定律进行计算。

导热性质的大小与物质的种类和结构有关，例如，金属通常具有较高的导热性能，而绝缘材料则具有较低的导热性能。

其次是对流。

对流是指由于物质的流动而引起的热量传递。

通过对流传热，热量可以通过流体中的对流现象传递。

对流传热通常包括自然对流和强制对流两种形式。

自然对流是指由于密度差引起的流体的自发运动，例如烟囱中的空气的运动。

而强制对流则是通过外部力的作用导致流体运动，例如风扇引起的空气流动。

对流传热速率可以通过牛顿冷却定律来计算，该定律表明传热速率与温度差、流体性质以及流体速度等因素有关。

最后是辐射。

辐射是指以电磁波的形式传播的热量传递过程。

辐射传热不需要物质介质，因此可以在真空中进行。

辐射传热速率取决于辐射体的温度和发射率。

发射率是描述辐射体发射热量程度的参数，与物体的吸收能力、反射能力和透过能力有关。

根据斯特藩-玻尔兹曼定律可以计算辐射传热速率。

此外，还有一些其他重要的概念在传热学中起着关键作用。

例如，传热的和传热的阻力。

热阻是指抵抗热量传递的力量，其大小取决于材料的导热性质和几何形状。

热阻的倒数是热导值，表示材料导热性能好坏的指标。

而传热系数是指单位长度或单位面积上的热量传递速率和温度差之间的比值，也是表征物体传热能力的重要指标。

传热系数越大，热量传递越快。

总的来说，传热学是一门涉及热量传递的学科，深入研究热量传递的机制和规律对于工程和科学研究都具有重要意义。

通过了解传导、对流和辐射这三种传热方式以及相关的概念和定律，我们可以更好地理解和应用热量传递的知识。

传热学知识点总结传热学，是研究热量传递规律的科学，是研究由温差引起的热能传递规律的科学。

大约在上世纪30年代，传热学形成了独立的学科。

以下是我整理的传热学知识点总结，欢迎阅读！第一章§1-1 “三个W”§1-2 热量传递的三种基本方式§1-3 传热过程和传热系数要求：通过本章的学习，读者应对热量传递的三种基本方式、传热过程及热阻的概念有所了解，并能进行简单的计算，能对工程实际中简单的传热问题进行分析（有哪些热量传递方式和环节）。

作为绪论，本章对全书的主要内容作了初步概括但没有深化，具体更深入的讨论在随后的章节中体现。

本章重点：1.传热学研究的基本问题物体内部温度分布的计算方法热量的传递速率增强或削弱热传递速率的方法2.热量传递的三种基本方式(1).导热：依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递。

传热学重点研究的是在宏观温差作用下所发生的热量传递。

傅立叶导热公式：(2).对流换热：当流体流过物体表面时所发生的热量传递过程。

牛顿冷却公式：(3).辐射换热：任何一个处于绝对零度以上的物体都具有发射热辐射和吸收热辐射的能力，辐射换热就是这两个过程共同作用的结果。

由于电磁波只能直线传播，所以只有两个物体相互看得见的部分才能发生辐射换热。

黑体热辐射公式：实际物体热辐射：3.传热过程及传热系数：热量从固壁一侧的流体通过固壁传向另一侧流体的过程。

最简单的传热过程由三个环节串联组成。

4.传热学研究的基础傅立叶定律能量守恒定律+ 牛顿冷却公式 + 质量动量守恒定律四次方定律本章难点1.对三种传热形式关系的理解各种方式热量传递的机理不同，但却可以（串联或并联）同时存在于一个传热现象中。

2.热阻概念的理解严格讲热阻只适用于一维热量传递过程，且在传递过程中热量不能有任何形式的损耗。

思考题：1.冬天经太阳晒过的棉被盖起来很暖和，经过拍打以后，效果更加明显。

为什么？2.试分析室内暖气片的散热过程。

3.冬天住在新建的居民楼比住旧楼房感觉更冷。

第一章绪论1．热流量：单位时间内所传递的热量。

2．热流密度：单位传热面上的热流量。

3．导热：物体粒子微观的热运动而产生的热量传递现象。

4．对流传热：流体流过固体壁时的热传递过程。

热对流：流体个部分之间发生宏观相对位移级领热流体的相互掺混。

5．辐射传热：由于热运动产生的，以电磁波形式传递能量的现象。

6．总传热过程：热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，称为总传热过程，简称传热过程。

10．总传热系数：总传热过程中热量传递能力的大小。

数值上表示传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间内的传热量。

11.稳态传热过程：物体中各点温度不随时间而改变的热量传递过程。

第二章热传导1．温度场：某一瞬间物体内各点温度分布的总称。

2．等温面(线)：由物体内温度相同的点所连成的面（或线）。

3．温度梯度：在等温面法线方向上最大温度变化率。

4．导热系数：物性参数，热流密度矢量与温度降度的比值，数值上等于1 K／m的温度梯度作用下产生的热流密度。

导热系数是材料固有的热物理性质，表示物质导热能力的大小。

5．导温系数：材料传播温度变化能力大小的指标。

材料的导热能力与吸热能力之比导温系数不但与材料的导热系数有关，还与材料的热容量(或储热能力)也有关；从物理意义看，导热系数表征材料导热能力的强弱，导温系数表征材料传播温度变化的能力的大小，两者都是物性参数。

6.傅里叶定律：在各向同性均质的导热物体中，通过某导热面积的热流密度正比于该导热面法向温度变化率。

7.保温(隔热)材料：λ≤0.12 W/(m·K)(平均温度不高于350℃时)的材料。

8.接触热阻：材料表面由于存在一定的粗糙度使相接触的表面之间存在间隙，给导热过程带来额外热阻。

使两个导热壁面之间出现温差。

接触热阻主要与表面粗糙度、表面所受压力、材料硬度、温度及周围介质的物性等有关，因此可以从这些方面考虑减少接触热阻的方法，此外，也可在固体接触面之间衬以导热系数大的铜箔或铝箔等以减少接触热阻。

传热学知识点概念总结传热学是物理学的一个重要分支，研究物质内部或不同物质之间的热量传递现象。

传热学在工程领域中有着广泛的应用，能够帮助我们有效地控制和利用热量。

传热学主要包括传导、对流和辐射这三种传热方式。

下面将对这三种传热方式的概念和主要知识点进行总结。

1.传导传导是物质内部热量传递的一种方式，其基本原理是分子间的碰撞和能量传递。

传导的速率受到物质的导热性质和温度梯度的影响。

-热传导定律：热传导定律是研究传导过程中温度梯度与热流密度（传导热通量）之间的关系。

常用的热传导定律有傅里叶热传导定律和傅科定律。

-导热性：导热性是物质传导能力的度量，常用的导热性指标是热导率或导热系数。

不同物质的导热性质会影响传导速率。

2.对流对流是液体或气体中热量传递的方式，其基本原理是通过流体的对流运动传递热量。

对流通常分为自然对流和强制对流两种方式。

-对流换热公式：对流换热公式是研究对流传热速率的表达式。

常用的对流换热公式有纳塔数（Nu），贝奥数（Bo）和雷诺数（Re）等。

-边界层：对流过程中，流体与物体表面之间形成了一个边界层，边界层内的速度和温度分布与边界层外的流体有明显区别。

3.辐射辐射是通过电磁波传递热量的一种方式，其基本原理是由热源发出热辐射，然后被其他物体吸收。

辐射可以在真空中传播，无需传热介质。

-辐射传热公式：辐射传热公式是研究辐射传热速率的表达式。

斯特藩-玻尔兹曼定律和维恩位移定律是辐射传热的重要基础理论。

-黑体辐射：黑体是指能够吸收所有入射辐射的物体，它具有良好的辐射能力。

黑体辐射是研究辐射传热的基准。

此外，还有一些其他的传热学知识点值得关注和研究：-热导方程：热导方程是描述传导传热过程的偏微分方程，可用于求解物体内部的温度分布。

-热传导与传热系数：热传导与传热系数是研究传导传热速率的重要指标，反映了物质对传热的阻力。

-热传递：热传递是研究热量从一个物体传递到另一个物体的过程。

热传递包括传导、对流和辐射这三种方式的综合作用。

传热学知识点总结传热学是研究物质内部和不同物质之间能量传递的一门科学。

它广泛应用于工程领域，涉及到热传导、对流传热和辐射传热等多个方面。

下面我将总结一些传热学的重要知识点。

1.傅立叶定律：它是传热学中最基本的定律之一，也被称为热传导定律。

根据傅立叶定律，热传导速率正比于温度梯度的负值。

数学上可以表示为q=-k∇T，其中q是单位时间内的热流量，k是导热系数，∇T是温度梯度。

2.热传导：指的是热量通过物质内部的传递过程。

在固体中，热传导主要通过分子振动、电子热传导和晶格热传导等方式进行。

3.热对流：指的是通过流体的流动来传递热量。

热对流可以分为自然对流和强制对流两种形式。

自然对流是由于密度差异引起的，而强制对流是通过外部力的作用产生的。

4.辐射传热：是指热量通过电磁波的辐射传递。

所有物体在温度大于绝对零度时都会发出辐射，而辐射传热不需要通过介质传递。

辐射传热受到物体的表面性质和温度的影响。

5.热导率：是材料传导热量的能力的度量，通常用导热系数k来表示。

热导率越大，材料传导热量的能力就越强。

各种材料的热导率不同，可以用于选择合适的材料来满足特定的传热要求。

6.热阻和热导：热阻是指阻碍热量传递的能力。

热阻的大小与材料的导热性质和传热面积有关。

热导是热量在单位时间内通过材料的能力，可以用于计算传热速率。

7.对流换热系数：对流传热时，介质和界面的性质会影响传热速率。

通过引入对流换热系数h，可以描述介质与界面之间的热量传递能力。

对流换热系数与流体性质、流动方式和传热界面的条件有关。

8.对流传热的努塞尔数：努塞尔数是用于表征对流传热能力的无量纲数。

努塞尔数与热传导、对流传热系数和传热面积有关。

9.辐射传热的黑体辐射：黑体辐射指的是一个完美吸收和辐射的物体的辐射行为。

根据斯蒂芬-波尔兹曼定律，黑体辐射功率与温度的四次方成正比。

黑体辐射是辐射传热中一个重要的概念。

10.换热器：换热器是用于在两个流体之间传递热量的设备。