传热学学习课件精.ppt

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1、传热学学习课件第1页，本讲稿共23页考考 核核 方方 法法uu期末考试期末考试:70%:70%uu平时成绩平时成绩:30%(:30%(包括：作业及出勤包括：作业及出勤)有以下情况者平时成绩为有以下情况者平时成绩为0pp作业两次不交作业两次不交pp抽查点名三次未到抽查点名三次未到第2页，本讲稿共23页对流（对流换热）对流（对流换热）导热导热热辐射热辐射传热过程（换热器）传热过程（换热器）第3页，本讲稿共23页非稳态导热非稳态导热稳态导热稳态导热导热问题数值解法导热问题数值解法基本概念和基本定律基本概念和基本定律（一维稳态导热）（一维稳态导热）（集总参数法）（集总参数法）导导 热热第4页，本讲稿共

2、23页基本概念和基本定律基本概念和基本定律1.1.温度场、等温面（线）、温度梯度和热流密度等温度场、等温面（线）、温度梯度和热流密度等基本概念的物理意义；基本概念的物理意义；2.2.掌握傅立叶定律的数学表达式、各项物理意义及掌握傅立叶定律的数学表达式、各项物理意义及应用；应用；3.3.了解直角坐标系下导热微分方程的推导过程，理了解直角坐标系下导热微分方程的推导过程，理解各项物理意义；解各项物理意义；4.4.理解导热系数和热扩散率的物理意义及其区别；理解导热系数和热扩散率的物理意义及其区别；5.5.掌握导热问题定解条件（初始条件和掌握导热问题定解条件（初始条件和边界条件边界条件）第5页，本讲稿共

3、23页稳态导热稳态导热1.掌握平壁和圆筒壁导热量及多层壁界面温度的计算。掌握平壁和圆筒壁导热量及多层壁界面温度的计算。（平壁、圆筒壁导热热阻）（平壁、圆筒壁导热热阻）2.了解接触热阻；了解接触热阻；3.理解肋片导热微分方程的导出方法；理解肋片导热微分方程的导出方法；4.掌握肋片效率的定义；掌握肋片效率的定义；5.会用肋效率曲线计算肋片导热量会用肋效率曲线计算肋片导热量。第6页，本讲稿共23页非稳态导热非稳态导热1.1.了解非稳态导热的概念、分类及特点；了解非稳态导热的概念、分类及特点；2.2.掌握掌握BiBi准则数的定义及物理意义；准则数的定义及物理意义；3.3.理解理解BiBi0 0和和Bi

4、Bi对平板温度场的影响；对平板温度场的影响；4.4.掌握集总参数法的应用，并能写出具体问题的导掌握集总参数法的应用，并能写出具体问题的导热微分方程；热微分方程；5.5.掌握时间常数的定义及物理意义掌握时间常数的定义及物理意义.第7页，本讲稿共23页导热问题数值解法导热问题数值解法1.1.理解导热问题数值求解的基本思想；理解导热问题数值求解的基本思想；2.2.能利用能量守恒定律和傅立叶定律写出内节点和边能利用能量守恒定律和傅立叶定律写出内节点和边界节点的离散方程。界节点的离散方程。第8页，本讲稿共23页对流换热对流换热分析解（边界层微分方程组）分析解（边界层微分方程组）实验法（实验法（相似理论指

5、导，实验关联式相似理论指导，实验关联式）是是对对流流换换热热的的核核心心问问题题!增强换热的措施增强换热的措施如何确定如何确定h h微分方程式的数学求解微分方程式的数学求解动量传递和热量传递的比拟法动量传递和热量传递的比拟法确定确定h h（了解）（了解）第9页，本讲稿共23页1.1.影响对流换热的主要因素影响对流换热的主要因素,对流换热是如何分类的对流换热是如何分类的?.?.2.2.掌握从流体的温度场分布可以求出对流换热系数掌握从流体的温度场分布可以求出对流换热系数(表面传热表面传热系数系数),),其物理机理和数学方法。其物理机理和数学方法。3.3.了解对流换热问题的数学描写中包括那些方程。了

6、解对流换热问题的数学描写中包括那些方程。5.5.掌握速度边界层和温度边界层的物理意义和数学定义掌握速度边界层和温度边界层的物理意义和数学定义.6.6.理解如何使用边界层理论简化对流换热微分方程组理解如何使用边界层理论简化对流换热微分方程组?数量级分析法数量级分析法7.7.了解相似分析法推导准则关系式的基本方法了解相似分析法推导准则关系式的基本方法.8.8.了解相似原理如何指导实验及实验数据的整理。了解相似原理如何指导实验及实验数据的整理。9.9.掌握掌握Bi,Nu,Re,Pr,GrBi,Nu,Re,Pr,Gr准则数的物理意义及定义式。准则数的物理意义及定义式。第10页，本讲稿共23页无相变对流

7、换热：无相变对流换热：流体外掠等温平板、横掠单管、横掠管束；流体外掠等温平板、横掠单管、横掠管束；圆管内部流动；圆管内部流动；大空间自然对流；大空间自然对流；流动特点；流动特点；局部表面换热系数的沿程变化；局部表面换热系数的沿程变化；增强换热的方法；增强换热的方法；关联式的选择；关联式的选择；定性温度、特征长度、特征速度的选取。定性温度、特征长度、特征速度的选取。第11页，本讲稿共23页有相变对流换热：有相变对流换热：1.1.膜状凝结和珠状凝结的概念；膜状凝结和珠状凝结的概念；2.2.了解纯净饱和蒸汽层流膜状凝结换热分析解的基本了解纯净饱和蒸汽层流膜状凝结换热分析解的基本推导方法；推导方法；3

8、.3.理解影响层流膜状凝结换热的因素。理解影响层流膜状凝结换热的因素。4.4.掌握大容器饱和沸腾曲线可以分成几个区域掌握大容器饱和沸腾曲线可以分成几个区域?各个各个区域在换热原理上有何特点区域在换热原理上有何特点?指出临界热流密度，指出临界热流密度，烧毁点。烧毁点。5.5.了解气化核心、气泡产生的物理条件。了解气化核心、气泡产生的物理条件。6.6.理解影响核态沸腾换热的因素。理解影响核态沸腾换热的因素。第12页，本讲稿共23页热辐射与辐射换热热辐射与辐射换热实际物体辐射与吸收之间的关系实际物体辐射与吸收之间的关系（基尔霍夫定律）（基尔霍夫定律）实际物体吸收特性（灰体）实际物体吸收特性（灰体）黑

9、体辐射三定律黑体辐射三定律实际物体辐射特性（漫射表面）实际物体辐射特性（漫射表面）热辐射热辐射辐射换热的强化与削弱（遮热板）辐射换热的强化与削弱（遮热板）角系数角系数网络法网络法辐射换热辐射换热第13页，本讲稿共23页1.1.了解工业上有实际意义的热辐射波长范围，可见光、远了解工业上有实际意义的热辐射波长范围，可见光、远红外、微波的概念。红外、微波的概念。2.2.掌握物体的发射率掌握物体的发射率,吸收率吸收率,反射率反射率,穿透率是怎样定义穿透率是怎样定义的的?发射率和反射率有何不同发射率和反射率有何不同?3.3.掌握辐射力、光谱辐射力、定向辐射强度的物理意义掌握辐射力、光谱辐射力、定向辐射强

10、度的物理意义.它们之间有什么关系它们之间有什么关系?4.4.掌握黑体辐射基本定律（普朗克定律、维恩位移定律、掌握黑体辐射基本定律（普朗克定律、维恩位移定律、四次方定律、兰贝特定律）的物理意义及计算应用。四次方定律、兰贝特定律）的物理意义及计算应用。5.5.理解实际物体的辐射特性。理解实际物体的辐射特性。6.6.理解实际物体的选择性吸收。（温室效应）理解实际物体的选择性吸收。（温室效应）7.7.理解基尔霍夫定律的物理意义及不同情况的表达式。理解基尔霍夫定律的物理意义及不同情况的表达式。8.8.掌握黑体、灰体、漫射表面的概念掌握黑体、灰体、漫射表面的概念.第14页，本讲稿共23页9.9.掌握角系数

11、的性质和计算；掌握角系数的性质和计算；10.10.掌握有效辐射、投入辐射；掌握有效辐射、投入辐射；11.11.掌握空间热阻、表面热阻；掌握空间热阻、表面热阻；12.12.会用网络图法求解辐射换热问题；会用网络图法求解辐射换热问题；13.13.了解黑体表面与重辐射面的区别；了解黑体表面与重辐射面的区别；14.14.理解遮热板的作用原理理解遮热板的作用原理15.15.了解气体辐射的特点。了解气体辐射的特点。第15页，本讲稿共23页传热过程与换热器传热过程与换热器1.1.能写出平板、圆筒壁、肋壁的总传热系数；能写出平板、圆筒壁、肋壁的总传热系数；2.2.理解临界热绝缘直径；理解临界热绝缘直径；3.3

12、.了解换热器的分类和主要型式；了解换热器的分类和主要型式；4.4.会计算对数平均温差；会计算对数平均温差；5.5.理解各种流动形式的特点；理解各种流动形式的特点；6.6.能利用平均温差法进行换热器热计算；能利用平均温差法进行换热器热计算；7.7.掌握污垢热阻的概念及定义式；掌握污垢热阻的概念及定义式；8.8.理解传热强化和削弱的原则和一些措施。理解传热强化和削弱的原则和一些措施。第16页，本讲稿共23页公式总结公式总结导热导热第17页，本讲稿共23页公式总结公式总结对流换热对流换热常见无量纲常见无量纲(准则数准则数)数的物理意义及表达式数的物理意义及表达式第18页，本讲稿共23页对流换热特征量的选取对流换热特征量的选取类型类型 定性温度定性温度 特征长度特征长度 特征速度特征速度外掠平板外掠平板 横掠单管横掠单管 横掠管束横掠管束 自然对流自然对流 管内流动管内流动 凝结凝结/沸腾沸腾 第19页，本讲稿共23页公式总结公式总结辐射换热辐射换热 EbJ 1，2J1J2第20页，本讲稿共23页公式总结公式总结传热过程与换热器传热过程与换热器第21页，本讲稿共23页答疑时间：第22页，本讲稿共23页第23页，本讲稿共23页