传热学PPT
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传热学与工程热力学的关系:a工程热力学研究平衡态下热能的性质、热能与机械能及其他形式能量之间相互转换的规律,传热学研究过程和非平衡态热量传递规律。b热力不考虑热量传递过程的时间,而传热学时间是重要参数。
c传热学以热力学第一定律和第二定律为基础。
传热学研究内容传热学是研究温差引起的热量传递规律的学科,研究热量传递的机理、规律、计算和测试方
法。
热传导a必须有温差b直接接触c依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递热量,不发生宏观的相对位移d没有能量形式的转化
热对流a必须有流体的宏观运动,必须有温差;
b对流换热既有对流,也有导热;
c流体与壁面必须直接接触;
d没有热量形式之间的转化。
热辐射:a不需要物体直接接触,且在真空中辐射能的传递最有效。
b在辐射换热过程中,不仅有能量的转换,而且伴随有能量形式的转化。
c.只要温度大于零就有.........能量..辐射。...d.物体的...辐射能力与其温度性质..........有关。...
传热热阻与欧姆定律
在一个串联的热量传递的过程中,如果通过各个环节的热流量相同,则各串联环节的的总热
阻等于各串联环节热阻之和(I总=I1+I2,则R总=R1+R2)
第二章
温度场:描述了各个时刻....物体内所有各点....的温度分布。
稳态温度场::稳态工作条件下的温度场,此时物体中个点的温度不随时间而变
非稳态温度场:工作条件变动的温度场,温度分布随时间而变。
等温面:温度场中同一瞬间相同各点连成的面
等温线:在任何一个二维的截面上等温面表现为
肋效率:肋片的实际散热量ф与假设整个肋表面...处于肋基温度....时的理想散热量ф0之比
接触热阻Rc:壁与壁之间真正完全接触,增加了附加的传递阻力
三类边界条件
第一类:规定了边界上的温度值第二类:规定了边界上的热流密度值
第三类: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.....。
传热学名词解释与简答题
1.热传导: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
观粒子的热运动而产生的热能传递。
2.传热系数:在数值上等于冷、热流体间温差△t=1℃、传热面积A=1m2时的热流量的值,它表征传热过程的强烈程度。
3.传热过程:热量从壁一侧的高温流体通过壁传给另一侧的低温流体的过程。
4.温度场:指各个时刻物体各点温度组成的集合,又称温度分布。一般的,物体
的温度场是时间和空间的函数。
5.等温面:同一瞬间,温度场中所有温度相同的点所组成的面。
6.等温线:在任何一个二维截面上,等温面表现为等温线。
7.温度梯度:在温度场中某点处沿等温面的法向的最大方向导数,t。
8.热流量:单位时间通过某一给定面积的热量。记为φ。
9.热流密度:通过单位面积的热流量。记为q。
10.热对流: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。
11.表面传热系数:单位面积上,流体与壁面之间在单位温差下及单位时间所能
传递的能量。
12.对流传热:流体流过一个物体表面时流体与物体表面间的热量传递过程。
13.自然对流:由于流体冷、热各部分的密度不同而引起流体的流动。
14.强制对流:流体的流动是由于水泵、风机或者其他压差作用所造成。 15.沸腾传热(凝结传热):液体在热表面上沸腾(及蒸汽在冷表面上凝结)的对
流传热。
16.入口段和充分发展段:流体从进入管口开始,需经历一段距离,管断面流速
分布和流动状态才能达到定型,这一段距离通称进口段。之后,流态定型,流动
达到充分发展,称为流动充分发展段。
17.自模化现象:自然对流紊流的表面传热系数与定型尺寸无关的现象。
18.辐射:物体通过电磁波来传递能量的方式。
19.热辐射:物体会因各种原因发出辐射能,其中因热的原因而发出辐射能的现
象称~。
20.辐射传热:辐射与吸收过程的综合结果就造成了以辐射的方式进行的物体间
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 第一章、基本内容:
一、热量传递的三种基本方式
⒈导热 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。
⒉对流 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。
⒊热辐射 掌握黑体辐射的斯蒂藩—玻耳兹曼定律。
二、传热过程与传热系数
⒈传热过程 理解传热系数K是表征传热过程强弱的标尺。⒉热阻分析
1、试分析室内暖气片的散热过程,各环节有哪些热量传递方式?以暖气片管内走热水为例。
答:有以下换热环节及热传递方式
(1)由热水到暖气片管到内壁,热传递方式是对流换热(强制对流);
(2)由暖气片管道内壁至外壁,热传递方式为导热;
(3)由暖气片外壁至室内环境和空气,热传递方式有辐射换热和对流换热。
二、定量计算
本节的定量计算主要是利用热量传递的三种基本方式所对应的定律,即导热的傅里叶定
律,对流换热的牛顿冷却公式,热辐射的斯蒂藩—玻耳兹曼定律进行简单的计算。另外,传
热过程、热阻综合分析法及能量守恒定律也是较重要的内容。
1、一双层玻璃窗,宽1.1m,高1.2m,厚3mm,导热系数为1.05W/(m·K);中间空气层
厚5MM,设空气隙仅起导热作用,导热系数为0.026W/(m·K)。室内空气温度为25℃。表面
传热系数为20W/(m2
·K);室外空气温度为-10℃,表面传热系数为15W/(m2
·K)。试计算通
过双层玻璃窗的散热量,并与单层玻璃窗相比较。假定在两种情况下室内、外空气温度及表
面传热系数相同。
解:(1)双层玻璃窗情形,由传热过程计算式:
(2)
单层玻璃窗情形:
显然,单层玻璃窃的散热量是双层玻璃窗的2.6倍。因此,北方的冬天常常采用双层玻璃窗使室内保温。
2、一外径为0.3m,壁厚为5mm的圆管,长为5m,外表面平均温度为80℃。200℃的空气在管外横向掠过,
表面传热系数为80W/(m2
·K)。入口温度为20℃的水以0.1m/s的平均速度在管内流动。如果过程处于稳态,试确定