传热的基本知识

传热学基本概念知识点1傅里叶定律：单位时间内通过单位截面积所传递的热量，正比例于当地垂直于截面方向上的温度变化率2集总参数法：忽略物体内部导热热阻的简化分析方法3临界热通量：又称为临界热流密度，是大容器饱和沸腾中的热流密度的峰值5效能：表示换热器的实际换热效果与最大可能的换热效果之比6对流换热是怎样的过程，热量如何传递的？对流：指流体各部分之间发生相对位移，冷热流体相互掺混所引起的热量传递方式。

对流仅能发生在流体中，而且必然伴随有导热现象。

对流两大类：自然对流与强制对流。

影响换热系数因素：流体的物性，换热表面的形状与布置，流速7何谓膜状凝结过程，不凝结气体是如何影响凝结换热过程的？蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时，如果凝结液体能很好的润湿壁面，它就在壁面上铺展成膜，这种凝结形式称为膜状凝结。

不凝结气体对凝结换热过程的影响：在靠近液膜表面的蒸气侧，随着蒸气的凝结，蒸气分压力减小而不凝结气体的分压力增大。

蒸气在抵达液膜表面进行凝结前，必须以扩散方式穿过聚集在界面附近的不凝结气体层。

因此，不凝结气体层的存在增加了传递过程的阻力。

8试以导热系数为定值，原来处于室温的无限大平壁因其一表面温度突然升高为某一定值而发生非稳态导热过程为例，说明过程中平壁内部温度变化的情况，着重指出几个典型阶段。

首先是平壁中紧挨高温表面部分的温度很快上升，而其余部分则仍保持原来的温度，随着时间的推移，温度上升所波及的范围不断扩大，经历了一段时间后，平壁的其他部分的温度也缓慢上升。

主要分为两个阶段：非正规状况阶段和正规状况阶段9灰体有什么主要特征？灰体的吸收率与哪些因素有关？灰体的主要特征是光谱吸收比与波长无关。

灰体的吸收率恒等于同温度下的发射率，影响因素有：物体种类、表面温度和表面状况。

10气体与一般固体比较其辐射特性有什么主要差别？气体辐射的主要特点是：（1）气体辐射对波长有选择性（2）气体辐射和吸收是在整个容积中进行的11说明平均传热温压得意义，在纯逆流或顺流时计算方法上有什么差别？平均传热温压就是在利用传热传热方程式来计算整个传热面上的热流量时，需要用到的整个传热面积上的平均温差。

传热过程基础知识传热过程是一个物体或系统与其周围环境之间热量交换的过程。

热量是指能量的转移，可以通过辐射、传导和对流三种方式传递。

首先，我们来看辐射传热。

辐射传热是指物体通过电磁波的传播而向周围环境传递热量。

辐射传热不需要介质的存在，它可以在真空中传输热量。

这是因为所有物体都会产生热辐射，用一个术语叫做黑体辐射。

黑体辐射的强度与物体的温度有关，温度越高，辐射的能量越多。

例如，太阳发出的光和热就是一种辐射传热。

传导传热是指物体之间的热量通过分子或原子之间的碰撞传递。

这种传热方式通常发生在固体物体中，因为固体物体的分子或原子之间是紧密排列的。

热传导通常发生在热端和冷端之间存在温度差的物体中。

当物体的一部分受热后，分子或原子的振动能量会传递给相邻的分子或原子，从而传递热量。

对流传热是指液体或气体中的热量通过流体的运动和对流传递给周围环境。

对流传热通常包括自然对流和强制对流两种方式。

自然对流是指流体受热而形成的密度梯度引起的自发流动。

如在锅中烧开水时，底部热水会上升，而冷水会下降，形成对流循环。

强制对流是指通过外力的作用，如风或泵浦，使流体产生对流流动。

例如，空调中的风扇可以通过强制对流将室内的热空气排出室外，从而降低室内温度。

除了以上三种传热方式，还存在相变传热和混相传热。

相变传热是指物体在相变过程中释放或吸收热量。

当物体发生相变时，其温度保持不变，所吸收或释放的热量用于相变过程。

例如，冰块融化时，吸收的热量被用于将冰转化为水。

混相传热是指不同相（如气相和液相）之间的热量转移。

这种传热方式通常发生在液滴蒸发和冷凝过程中。

传热过程的速率可以通过热传导、辐射和对流传热的传热系数来衡量。

传热系数是指单位时间内单位面积上热量的传递速率与温度差的比值。

热传导传热系数取决于物体的导热性质，如热导率。

辐射传热系数取决于物体的辐射性质，例如发射率和吸收率。

对流传热系数取决于流体的流动性质，如流速和流体的粘度。

传热过程在许多实际应用中起着重要作用，如建筑物的供暖和空调、发动机的冷却、工业生产中的加热与冷却等。

Φ-=BA c t t R 1211k R h h δλ=++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．．．．．。

传热学知识点复习传热学是研究热能传递和转换的一门学科，它是物理学和工程学中的重要分支之一、在现代科技的发展过程中，传热学的理论和应用广泛应用于能源利用、材料制备、环境保护等领域。

以下是一些传热学中的重要知识点的复习：1.热传导：热传导是通过固体、液体和气体中分子振动、传导和碰撞传递热能的过程。

根据傅里叶定律，热传导率与传导物质的热导率、温度梯度和传导方向有关。

2.辐射传热：辐射传热是通过热辐射传递热能的一种方式，不需要介质来传递。

根据斯特藩-玻尔兹曼定律，辐射传热率与温度的四次方和传热面的辐射特性有关。

3.对流传热：对流传热是通过流体的流动传递热能的方式。

传热率与温度差、流体性质和流体速度有关。

对流传热可以分为自然对流和强制对流两种情况。

4.传热方程：传热学中常用的传热方程有导热方程、辐射传热方程和对流传热方程。

这些方程描述了物体内部或表面的能量传递情况，可以用于计算传热速率和表面温度分布。

5.传热换热器：换热器是用于传热过程的装置，通常由多个传热表面和流体通道组成。

常见的换热器类型有壳管式换热器、板式换热器和空气冷却器等。

换热器设计的目标是提高传热效率并降低压降。

6.热工性能参数：热工性能参数用于描述物体或系统的传热性能。

常见的参数包括热导率、传热系数、热阻和热容等。

这些参数可以帮助我们了解材料的导热性能和设备的传热性能。

7.传热过程的计算：在实际工程中，需要对传热过程进行计算和优化。

常见的计算方法包括传热传质计算、数值模拟和实验测量等。

通过这些方法，可以确定传热率、温度分布和传热表面的热负荷。

8.热传导的管道系统：管道系统中的热传导问题是很常见的工程问题。

在管道系统中，多个管道之间的传热会影响系统的热平衡。

对于管道系统的传热计算，需要考虑传热介质的热导率、流动状态和管道的几何结构。

9.热辐射的应用：热辐射在许多应用中都起到重要的作用。

例如，在太阳能光伏电池中，辐射传热是将太阳能转化为电能的过程。

传热基础知识1保温材料一般都是结构疏松、导热系数()的固体材料A较小B较大C无关D不一定Ｅ以上答案都不对答案A2传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时,影响传热过程的将是（)。

A 管壁热阻；B污垢热阻；Ｃ管内对流传热热阻;D管外对流传热热阻;E以上答案都不对答案B３当换热器中冷热流体的进出口温度一定时，（）的说法是错误的.A逆流时,Δｔm一定大于并流、错流或折流时的Δtｍ;B采用逆流操作时可以节约热流体(或冷流体)的用量;C采用逆流操作可以减少所需的传热面积;D温度差校正系数φΔt的大小反映了流体流向接近逆流的程度.E以上答案都不对答案B４导热系数的单位为(）。

ＡW/(ｍ×℃）；BW/(m２×℃）；CW/（kg×℃);DW/(Ｓ×℃)。

E以上答案都不对答案B5对间壁两侧流体一侧恒温、另一侧变温的传热过程，逆流和并流时△tm的大小为().A△tｍ逆>△tm并B△ｔm逆＜△tm并C△tｍ逆＝△ｔｍ并D不确定E以上答案都不对答案Ｃ6对流传热膜系数的单位是()。

AW/(ｍ2·℃)BＪ/(m2·℃)CW/（m·℃）DJ／(Ｓ·m·℃）E以上答案都不对答案A７对流传热时流体处于湍动状态,在滞流内层中，热量传递的主要方式是（)。

A 传导B对流C辐射D传导和对流同时Ｅ以上答案都不对答案A8对流传热速率等于系数×推动力,其中推动力是（）。

A两流体的温度差Ｂ流体温度和壁温度差C同一流体的温度差Ｄ两流体的速度差E以上答案都不对答案Ｂ9对流给热热阻主要集中在()。

A虚拟膜层B缓冲层C湍流主体D层流内层E以上答案都不对答案D1０对下述几组换热介质,通常在列管式换热器中Ｋ值从大到小正确的排列顺序应是(）冷流体热流体①水、气体②水、沸腾水蒸气冷凝③水、水④水、轻油A ②〉④＞③>①B③〉④〉②>①C③〉②〉①>④Ｄ②>③＞④〉①E以上答案都不对答案D11对于工业生产来说，提高传热膜系数最容易的方法是（）。

传热基础知识1 保温材料一般都是结构疏松、导热系数()的固体材料 A 较小 B 较大 C 无关 D 不一定 E 以上答案都不对答案 A2 传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时，影响传热过程的将是()。

A 管壁热阻；B 污垢热阻；C 管内对流传热热阻；D 管外对流传热热阻；E 以上答案都不对答案 B3 当换热器中冷热流体的进出口温度一定时，()的说法是错误的。

A 逆流时，Δtm一定大于并流、错流或折流时的Δtm； B 采用逆流操作时可以节约热流体（或冷流体）的用量； C 采用逆流操作可以减少所需的传热面积；D 温度差校正系数φΔt的大小反映了流体流向接近逆流的程度。

E 以上答案都不对答案 B4 导热系数的单位为()。

A W/(m×℃)； B W/(m2×℃)； C W/(kg ×℃)； D W/(S×℃)。

E 以上答案都不对答案 B5 对间壁两侧流体一侧恒温、另一侧变温的传热过程，逆流和并流时△tm的大小为()。

A △tm逆>△tm并 B △tm逆<△tm并 C △tm逆=△tm 并 D 不确定 E 以上答案都不对答案 C6 对流传热膜系数的单位是()。

A W/(m2·℃) B J/(m2·℃) CW/(m·℃) D J/(S·m·℃) E 以上答案都不对答案 A7 对流传热时流体处于湍动状态，在滞流内层中，热量传递的主要方式是()。

A 传导B 对流C 辐射D 传导和对流同时E 以上答案都不对答案 A8 对流传热速率等于系数×推动力，其中推动力是()。

A 两流体的温度差 B 流体温度和壁温度差 C 同一流体的温度差 D 两流体的速度差E 以上答案都不对答案 B9 对流给热热阻主要集中在()。

A 虚拟膜层 B 缓冲层 C 湍流主体D 层流内层E 以上答案都不对答案 D10 对下述几组换热介质，通常在列管式换热器中K值从大到小正确的排列顺序应是()冷流体热流体①水、气体②水、沸腾水蒸气冷凝③水、水④水、轻油A②>④>③>① B ③>④>②>① C ③>②>①>④ D ②>③>④>①E 以上答案都不对答案 D11 对于工业生产来说，提高传热膜系数最容易的方法是()。

物理热传递知识点总结一、热传递的基本概念1. 热传递的定义：热传递是指热量由高温物体传递到低温物体的过程。

在这个过程中，热量会通过传导、对流和辐射等方式传递。

2. 热传递的基本原理：热传递的基本原理是热量会自发地由高温物体传递到低温物体，直至两者温度相等。

这是由于热量是一种能量，而自然界的热力学定律规定了能量会自发地向熵增加的方向转移。

二、传热方式热传递主要有三种方式：传导、对流和辐射。

1. 传导：传导是指热量由固体物体的高温区域传递到低温区域的过程。

传导的机制是通过固体物质内部的分子或原子之间的碰撞和运动来传递热量。

传导的速度取决于物质的热导率和温度梯度。

2. 对流：对流是指流体（液体或气体）中的热量传递过程。

对流的机制是通过流体的流动来传递热量，它分为自然对流和强制对流两种类型。

自然对流是指流体在温度和密度差异作用下自发产生的对流现象，而强制对流是通过外力（如泵或风扇）来推动流体流动实现热量传递。

3. 辐射：辐射是指热量通过电磁波的方式传递。

辐射的机制是物体因温度而发射出来的电磁波，这些波长在太阳光谱的红外区域。

辐射传热对于真空和非金属材料来说是主要的热传递方式。

三、传热规律传热规律是指在不同条件下热传递的主要定律和公式，它是热传递理论的基础。

1. 积分形式的传热方程：传热方程是描述热传递过程中温度分布与时间、空间之间关系的方程。

对于传导情况下的传热方程可以表示为：\[ \nabla \cdot (k \nabla T) + Q = \rho C \frac{\partial T}{\partial t} \]其中\(| \nabla \cdot (k \nabla T) \) 是传热速率，Q是热源项，\(\rho \)是密度，C是比热容，\( \frac{\partial T}{\partial t} \) 是温度对时间的偏导数。

2. 导热方程：对于传导情况下的传热，可以通过导热方程来描述。

传热学主要知识点1.热量传递的三种基本方式。

热量传递的三种基本方式：导热(热传导)、对流(热对流)和热辐射。

2．导热的特点。

a 必须有温差；b 物体直接接触；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；d 在引力场下单纯的导热一般只发生在密实的固体中。

3.对流（热对流）(Convection)的概念。

流体中（气体或液体）温度不同的各部分之间，由于发生相对的宏观运动而把热量由一处传递到另一处的现象。

4对流换热的特点。

当流体流过一个物体表面时的热量传递过程，它与单纯的对流不同，具有如下特点：a 导热与热对流同时存在的复杂热传递过程b 必须有直接接触（流体与壁面）和宏观运动；也必须有温差c 壁面处会形成速度梯度很大的边界层 5.牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义。

6. 热辐射的特点。

a 任何物体，只要温度高于0 K ，就会不停地向周围空间发出热辐射；b 可以在真空中传播；c 伴随能量形式的转变；d 具有强烈的方向性；e 辐射能与温度和波长均有关；f 发射辐射取决于温度的4次方。

[]W )(∞-=t t hA Φw []2m W )( f w t t h AΦq -==7.导热系数, 表面传热系数和传热系数之间的区别。

导热系数：表征材料导热能力的大小，是一种物性参数，与材料种类和温度关。

表面传热系数：当流体与壁面温度相差1度时、每单位壁面面积上、单位时间内所传递的热量。

影响h因素：流速、流体物性、壁面形状大小等。

传热系数：是表征传热过程强烈程度的标尺，不是物性参数，与过程有关。

常温下部分物质导热系数：银：427；纯铜：398；纯铝：236；普通钢：30-50；水：0.599；空气：0.0259；保温材料：<0.14；水垢：1-3；烟垢：0.1-0.3。

8.实际热量传递过程：常常表现为三种基本方式的相互串联/并联作用。

9.复杂传热过程二、解答题和分析题1、热量、热流量与热流密度有何联系与区别？热能：物质所具有的内动能(广延量，物质的微观运动属性)。

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。

传热学主要知识点1. 热量传递的三种基本方式。

热量传递的三种基本方式：导热(热传导)、对流(热对流)和热辐射。

2. 导热的特点。

a 必须有温差；b 物体直接接触；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；d 在引力场下单纯的导热一般只发生在密实的固体中。

3. 对流（热对流）(Convection)的概念。

流体中（气体或液体）温度不同的各部分之间，由于发生相对的宏观运动而把 热量由一处传递到另一处的现象。

4 对流换热的特点。

当流体流过一个物体表面时的热量传递过程，它与单纯的对流不同，具有如下 特点：a 导热与热对流同时存在的复杂热传递过程b 必须有直接接触（流体与壁面）和宏观运动；也必须有温差c 壁面处会形成速度梯度很大的边界层5. 牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义。

q ' = h (t w - t ∞ )(w)= q 'A = Ah (t w - t ∞ )w / m 2h 是对流换热系数单位 w/(m 2 k) q ' 是热流密度（导热速率），单位(W/m 2)是导热量 W6. 热辐射的特点。

a 任何物体，只要温度高于 0 K ，就会不停地向周围空间发出热辐射；b 可以在真空中传播；c 伴随能量形式的转变；d 具有强烈的方向性；e 辐射能与温度和波长均有关；f 发射辐射取决于温度的 4 次方。

7. 导热系数, 表面传热系数和传热系数之间的区别。

导热系数：表征材料导热能力的大小，是一种物性参数，与材料种类和温度关。

表面传热系数：当流体与壁面温度相差 1 度时、每单位壁面面积上、单位时间内所传递的热量。

影响 h 因素：流速、流体物性、壁面形状大小等传热系数： 是表征传热过程强烈程度的标尺，不是物性参数，与过程有关。

第一章 导热理论基础1 傅立叶定律的基本表达式及其中各物理量的意义。

傅立叶定律（导热基本定律）：q ' = -k ∂dT q ' = -k ∇T = -k (i ∂T + j ∂T + k ∂T) x ∂dx ∂x ∂y ∂zq ' = -k ∂T n ∂nT(x,y,z)为标量温度场圆筒壁表面的导热速率 q r= -kA dTdr = -k (2rL ) dT dr垂直导过等温面的热流密度，正比于该处的温度梯度，方向与温度梯度相反。