传热学

1.传热学:是研究热量传递过程规律的科学2.热量传递过程是由导热、热对流、热辐射三种基本热传递方式组成3.热传导：物体各部分无相对位移，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热能传递4.导热系数：单位厚度的物体具有单位温度差时，在它的单位面积上每单位时间得到的热量。

表示材料导热能力的大小5.热流量：单位时间内通过某一给定面积的热量。

记为Ф6.热流密度：通过单位面积的热流量 记为q7.热对流：流体的宏观运动引起的热量传递8.对流换热：流体流过一个物体表面时的热量传递过程9.表面传热系数（对流换热系数）：单位面积上，流体与壁面之间在单位温差下及单位时间内所能传递的能量 记为h10.辐射换热：以辐射方式进行的物体间的热量传递11.黑体：能吸收投入到其表面上的所有热辐射能量的物体12.传热系数：是表征传热过程强烈程度的标尺第二章13.温度场：某一时刻空间所有各点温度的总称14.等温面：温度场中同一瞬间相同温度各点连成的面15.稳态温度场：稳态工作条件下的温度场16.非稳态温度场：温度分布随时间变化的温度场17.温度梯度：通过该点的等温线上的法向单位矢量，指向温度升高的方向18.热阻：热转移过程中的阻力。

导热热阻：Aλδ （δ平壁的厚度） 19.热流密度：单位时间单位面积上所传递的热量20.热扩散率（热扩散系数）：cρλα=物体内温度扯平的能力 21.第一类边界条件：规定了边界上的温度值22.第二类边界条件：规定了边界上的热流密度值23.第三类边界条件：规定了边界上物体与周围流体间的表面传热系数h 及周围流体的温度t 稳态导热24.肋片效率：表征肋片散热的有效程度。

肋片的实际散热量与其整个肋片都处于肋基温度下的散热量之比25.接触热阻：在未接触的界面之间的间隙常常充满了空气，与两个固体表面完全接触相比，增加了附加的传递阻力第三章非稳态导热26.集中参数法：当固体内部的导热热阻小于其表面的换热热阻时，固体内部的温度趋于一致，近似认为固体内部的温度t 仅是时间τ的一元函数而与空间坐标无关，这种忽略物体内部导热热阻的简化方法27.毕渥准则：λhl Bi =物体内部导热热阻比表面换热热阻 28.傅里叶数：2l a Fo τ=表征非稳态过程进行深度的无量纲时间对流换热29.努谢尔特数：λhlNu =壁面上流体的无量纲温度梯度 表明流体换热的强弱30.格拉晓夫数：23ναt gl Gr v ∆=浮升力与粘性力之比的一种量度 显示自然对流流态对换热的影响31.普朗特数：a ν=Pr 流体动量传递能力与热量传递能力的一种度量 32.雷诺数：νul=Re ηρul =惯性力与粘性力之比的一种度量 33.温度边界层：固体表面附近流体温度发生剧烈变化的薄层34.速度边界层(流动边界层):在固体表面附近流体速度发生剧烈变化的薄层35.定性温度：边界层中流体的平均温度36.特征尺寸：确定计算准则函数定型尺寸37.自然对流：各部分温度不同而引起的密度差异所产生的流动38.受迫对流：外力作用产生的流动39.膜状凝结：如果凝结液体很好的湿润壁面，它就在壁面上铺展成膜40.珠状凝结：凝结液体不能很好的湿润地面，在壁面上形成一个个小液珠41.饱和沸腾：一定压强下，当液体主体为饱和温度t ，而壁面温度高于t 时的沸腾42.过冷沸腾：主体温度低于饱和温度，而壁面温度高于饱和温度的沸腾43.核态沸腾：从起始沸腾到热流密度峰值点的沸腾区域，气泡扰动剧烈，传热系数和热流密度都急剧增大44.过渡沸腾：从热流密度峰值到最低点的沸腾区域，热流密度随温度上升而降低，因为气泡汇聚覆盖在加热面上，而蒸汽排除过程越趋恶化45.膜态沸腾：从热流密度最低点起，形成稳定的蒸汽膜层，产生蒸汽有规则的排离膜层 辐射传热46.白体（镜体）：反射比ρ=1的物体47.透明体：穿透比τ=1的物体48.辐射力：单位时间内，物体的每单位面积向半球空间发射全波长的总能量49.吸收率：被物体吸收的能量占投射到物体表面上的比例50.有效辐射率：单位时间内离开物体表面单位面积的总辐射能51.发射率：实际物体的辐射力E 与同温度下黑体的辐射力b E 的比52.空间辐射热阻：由表面的面积，形状以及与另一表面的相对位置而定2,111X A 53.表面辐射热阻：由表面积与发射率决定εεA -1 54.光谱辐射力:单位时间内单位表面积向其上的半球形空间的所有方向辐射出去的在包含波长λ在内的单位波长内的能量角系数：一个表面发出的辐射能落到另一个表面的百分数55.光谱吸收比:物体吸收某一特定波长辐射能的百分数56.灰体：光谱吸收比与波长无关的物体。

传热学教学大纲一、引言传热学是热力学的一个重要分支，主要研究热量如何从一个物体传输到另一个物体。

本教学大纲旨在提供一个全面而系统的传热学教学框架，以帮助学生深入理解传热学的基本概念、原理和应用。

二、课程目标1. 理解传热学的基本概念和主要原理；2. 掌握传热学中的数学模型和计算方法；3. 熟悉各种传热现象和传热机制；4. 进行传热问题的分析和解决。

三、教学内容1. 传热学基础1.1 热量和温度的基本概念1.2 物质的热力学性质1.3 传热学的研究对象和应用领域2. 热传导2.1 热传导的基本原理2.2 热传导的数学模型2.3 热传导的边界条件2.4 热传导的解析解和数值解3. 对流传热3.1 对流传热的基本原理3.2 流体力学基础知识回顾3.3 流体边界层和对流传热模型3.4 对流传热的换热器设计4. 辐射传热4.1 辐射传热的基本原理4.2 辐射传热的数学模型4.3 辐射传热的辐射性质4.4 实际问题中的辐射传热计算5. 传热器件与传热流程5.1 各种传热器件的原理和特点5.2 传热过程中的能量转换和效率分析5.3 传热流程的优化设计四、教学方法1. 教师讲授：通过讲解传热学的基本概念、原理和应用案例，帮助学生建立起系统的知识框架。

2. 实验教学：通过传热学实验，让学生亲身体验传热现象，并通过实验数据分析和报告撰写加深对传热学的理解。

3. 计算机模拟：利用传热学的数值模拟软件，引导学生进行传热计算和仿真实验，提高解决实际问题的能力。

五、评估方式1. 课堂小测：用于检验学生对基本概念和原理的掌握程度。

2. 实验报告：评估学生对实际传热问题的分析和解决能力。

3. 期末考试：综合评估学生对整个传热学课程的掌握情况。

六、参考教材1. 《传热学导论》李诗林主编，机械工业出版社，2018年版。

2. 《传热学教程》王海洋主编，高等教育出版社，2019年版。

3. 《传热原理与设计》郭光灿著，清华大学出版社，2020年版。

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。

传热学知识点总结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。

以下是小编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。

传热学第一章绪论1.传热学的定义: 研究由于温度差而引起的热能传递规律的科学.2.热流量（heat transfer rate）：单位时间内通过某一给定面积A的热量，记为Φ，单位为 W3.热流密度（或称面积热流量）:通过单位面积的热流量，记为q，单位是 W/m24.稳态过程与非稳态过程稳态过程：热量传递系统中各点温度不随时间而改变的过程非稳态过程：各点温度随时间而改变的过程5.热传导的定义：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产生的热量传递过程1）导热是物质的固有属性2）固、液、气等均具有一定的导热能力3）纯导热只发生在密实的固体和静止的流体中导热现象的判断？1）有温差；2）密实固体或静止流体6.模型一平壁稳态导热.影响因素:平壁面积,厚度,温差平壁稳态导热的计算公式：7.λ —热导率，又称导热系数.单位：W/(m·K) (热物理参数)8.热对流：流体中温度不同的各部分发生相互混合的宏观运动而引起的热量传递现象特点: 1）发生在流体中2）流体内部必须存在温差3）流体必须有宏观运动4）伴随着热传导9.对流传热：流动的流体与温度不同的固体壁面间的热量传递过程.(热对流的一种方式,传热学研究方式).分类:按流体流动的起因：1）自然对流、自由对流：流体冷、热各部分密度不同而引起的2）受迫对流、强迫对流：流体的流动是在外力（在泵或风机）作用下产生的技巧：给出流体速度的为强迫对流按流体有无相变：1）无相变的对流传热2）有相变的对流传热：沸腾换热、凝结换热10.如何判断对流传热1）发生在壁面和流体之间：参与物质类型2）壁面和流体存在温差：热量传递的前提3）流体要运动：速度体现一定不要遗漏自然对流11.对流传热的计算—牛顿冷却公式（对流传热的热量传递速率方程）当流体被加热时：当流体被冷却时：h-表面传热系数(过程量)，W/(m2·K)13.热辐射：由于自身温度（热）的原因而发出辐射能的现象（heat radiation）1）辐射传热：物体之间因为相互辐射、相互吸收而引起的热量传递过程2）理想物体：绝对黑体，简称黑体（能够全部吸收投射到其表面上辐射能的物体）14.黑体辐射的斯忒藩-玻耳兹曼（Stefan-Boltamann）定律实际物体的辐射能力：注意：1）σ—斯忒藩-玻耳兹曼常数，5.67×10-8W/(m2·K4) 2）ε—发射率（emissivity），习惯上也称为黑度，物性参数15.理想模型2—两平行黑体平板间的辐射传热（相距很近，表面间充满了透明介质）16.理想模型3—非凹表面1包容在面积很大的空腔2中注意：1）辐射传热必须采用热力学温度2）注意公式的使用条件3）“动态平衡”的含义（p8）17．导热、对流与辐射的辨析：1）导热、对流只在有物质存在的条件下才能实现；热辐射不需中间介质（非接触性传热）2）辐射不仅有能量的转移，而且伴随能量形式的转换；3）辐射换热是一种双向热流同时存在的换热过程；4）辐射能力与其温度有关，导热、对流与温差有关；导热与对流的辨析：气、液、固均具有导热能力，纯导热只发生在静止的流体中；对流只发生在流动的流体中；18．传热过程：热量由固体一侧的高温流体通过固体壁面传给另一侧低温流体的热量传递过程 。

(完整PPT)传热学contents •传热学基本概念与原理•导热现象与规律•对流换热原理及应用•辐射换热基础与特性•传热过程数值计算方法•传热学实验技术与设备•传热学在工程领域应用案例目录01传热学基本概念与原理03热辐射通过电磁波传递热量的方式，不需要介质，可在真空中传播。

01热传导物体内部或两个直接接触物体之间的热量传递，由温度梯度驱动。

02热对流流体中由于温度差异引起的热量传递，包括自然对流和强制对流。

热量传递方式传热过程及机理稳态传热系统内的温度分布不随时间变化，热量传递速率保持恒定。

非稳态传热系统内的温度分布随时间变化，热量传递速率也随时间变化。

传热机理包括导热、对流和辐射三种基本传热方式的单独作用或相互耦合作用。

生物医学工程研究生物体内的热量传递和温度调节机制，为医学诊断和治疗提供理论支持。

解决高速飞行时的高温问题，保证航空航天器的安全运行。

机械工程用于优化机械设备的散热设计，提高设备运行效率和可靠性。

能源工程用于提高能源利用效率和开发新能源技术，如太阳能、地热能等。

建筑工程在建筑设计中考虑保温、隔热和通风等因素，提高建筑能效。

传热学应用领域02导热现象与规律导热基本概念及定律导热定义物体内部或物体之间由于温度差异引起的热量传递现象。

热流密度单位时间内通过单位面积的热流量，表示热量传递的强度和方向。

热传导定律描述导热过程中热流密度与温度梯度之间关系的定律，即傅里叶定律。

导热系数影响因素材料性质不同材料的导热系数差异较大，如金属通常具有较高的导热系数，而绝缘材料则具有较低的导热系数。

温度温度对导热系数的影响因材料而异，一般情况下，随着温度的升高，导热系数会增加。

压力对于某些材料，如气体，压力的变化会对导热系数产生显著影响。

稳态与非稳态导热过程稳态导热物体内部各点温度不随时间变化而变化的导热过程。

在稳态导热过程中，热流密度和温度分布保持恒定。

非稳态导热物体内部各点温度随时间变化而变化的导热过程。

1传热学2传热学内容介绍一、导热二、对流换热三、辐射换热四、换热器31.传热学定义传热学是研究热量传递过程规律的一门科学。

2. 传热的动力——温度差3.三种基本传热方式导热、对流、辐射或热传导、热对流、热辐射¾注意：对流换热、辐射换热都不是基本传热方式41．传热的基本方式说法正确的是。

A．导热、对流和辐射B．导热、对流换热和辐射C．热传导、热对流和热辐射D．导热、对流换热和辐射换热答案：A 、C52．夏季在维持20℃的室内工作时一般穿单衣感到舒适，而冬季在保持20℃的室内工作时却必须穿绒衣才觉得舒适，这主要是因为。

A．冬季和夏季人的冷热感觉不一样B．在室内冬季人周围物体（墙体）的温度低于夏季人周围物体（墙体）的温度C．冬季房间的湿度小于夏季房间的湿度D．冬季房间的风速大于夏季房间的风速答案：B63．减少保温瓶的散热，将瓶胆的两层玻璃之间抽成真空，镀成镜面，可以减少。

A．辐射换热散热B．导热散热C．对流散热D．对流换热散热和辐射换热散热答案：D7第一章导热理论基础1.1 导热基本概念1.2 傅里叶定律1.3 导热系数1.4 导热微分方程1.5 导热过程的单值性条件81、导热定义：物体各部分无相对位移或不同物体直接接触时依靠分子、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。

2、导热机理：气体：分子不规则热运动；介电体：晶格振动金属：电子相互作用和振动；液体：晶格振动。

2、特点：导热是物质的属性，可在固体、液体及气体中发生；单纯的导热只发生在固体中。

91.1导热基本概念1、温度场1）定义：指某一时刻空间所有各点温度分布的总称。

（时间、空间）2）表示：（1）稳态温度场（2）一维稳态温度场（3）二维稳态温度场(),,,t f x y z τ=(),,t f x y z =()t f x =(),t f x y =102 、等温面与等温线1）特点：不相交2）作用：描述温度场3、温度梯度1）定义：自等温面上某点到另一个等温面，以该点法线方向为方向，数值等于该点法线方向的温度变化率的向量，称为温度梯度，用gradt 表示，正向朝着温度增加的方向。

热力学与传热学的区别
热力学和传热学是热学的两个重要分支，它们有以下区别：
1. 研究对象不同：热力学研究的是能量的转移和转化，以及物质的宏观性质与状态之间的关系，不考虑热能传输的具体方式。

传热学研究的是热能的传递与传输过程，分析热传导、热对流、热辐射等传热方式及其规律。

2. 研究内容不同：热力学主要研究热力学系统的宏观性质，如温度、压力、体积等，以热力学定律为基础推导热力学过程的性质和规律。

传热学主要研究能量传递与传输的机制和过程，分析热传导、热对流、热辐射等传热方式的传热规律。

3. 研究方法不同：热力学是一种宏观理论，采用统计平均的方法，通过宏观参数的测量和分析研究系统的性质。

传热学则需要借助实验、数值模拟、专业设备等多种手段来研究具体的传热过程和传热性能。

4. 应用范围不同：热力学广泛应用于工程领域，如热力机械、热工工艺、能源系统等；而传热学广泛应用于热处理、化工、能源转化等领域，对优化能源利用和热设计起着重要作用。

总之，热力学研究能量的转移和转化，物质的宏观性质与状态之间的关系；传热学研究能量的传递与传输过程，分析传热方式及其规律，两者在热学的不同领域发挥着重要作用。