传热学-第1章绪论.ppt

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1、欢迎参加欢迎参加传热学传热学课程学习课程学习2023年2月15日Heat Transfer Heat Transfer 第1章 绪论 Introduction l1.1 概述初识传热现象 l1.2 传热的三种方式与规律l1.3 传热过程和传热系数l1.4 传热学的研究方法和发展简史Heat TransferHeat Transfer 研研究究由由温温差差引引起起的的热热量量传传递递规规律律的的科科学学，具具体体来来讲讲主主要要有有热热量量传传递递的的机机理理、规规则则、计算和测试方法。计算和测试方法。热量传递过程的推动力：温差热量传递过程的推动力：温差 热力学第二定律：热量可以自发地由高温热源

2、传给热力学第二定律：热量可以自发地由高温热源传给低温热源低温热源 有温差就会有传热有温差就会有传热 温差是热量温差是热量传递的推动力传递的推动力Heat TransferHeat Transfer传热过程的分类传热过程的分类按温度与时间的依变关系，可分为按温度与时间的依变关系，可分为稳态过程稳态过程和和非稳态过程非稳态过程两大类。两大类。l稳态传热过程（定常过程）稳态传热过程（定常过程）凡是物体中各点温度不随时间而变的热传递过程均称稳态传热过程。l非稳态传热过程（非定常过程非稳态传热过程（非定常过程）凡是物体中各点温度随时间的变化而变化的热传递过程均称非稳态传热过程。各种热力设备在持续不变的工

3、况下各种热力设备在持续不变的工况下运行时的热传递过程属稳态传热过运行时的热传递过程属稳态传热过程；而在启动、停机、工况改变时程；而在启动、停机、工况改变时的传热过程则属的传热过程则属 非稳态传热过程。非稳态传热过程。稳态导热稳态导热非稳态导热非稳态导热稳态温度场稳态温度场非稳态温度场非稳态温度场 Heat Transfer传热的三种基本方式与规律(Three basic ways of heat transfer and their laws)1.2 传热方式与规律l传导(Heat conduction)l对流(Convection;Convective heat transfer)l辐射 (

4、Radiation;Radiation heat transfer)返回返回Heat TransferHeat Transfer我们的任务掌握这三种传热方式的特点及其传热规律，包括两个方面内容：（1）它们在什么情况下发生？（2）传递了多少热量？1.热传导与Fourier定律Fouriers Law of Heat Conductionl热传导机理Heat TransferHeat Transferl热传导发生的范畴物体各部分之间不发生相对位移时（宏观上静止），依靠分子、原子及电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递。回答了我们热传导在什么情况下发生！回答了我们传导在什么地方发生！可以在固体、液体

5、、气体中发生，三者的导热机理是不同的。发生在固体、静止流体内部。举例说明声子和电子声子/分子运动分子热运动1.热传导与Fourier定律Fouriers Law of Heat Conductionl热传导的特点Heat TransferHeat Transferl热传导Fourier定律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只发生在密实固体中。The heat flux,q(W/m2),is proportional to the magnitude of the temperature gradient and o

6、pposite to its sign.Joseph Fourier,1822回答了我们热传导发生的关键要素回答了我们传导了多少热量！1.热传导与Fourier定律Heat TransferHeat Transfertw1tw2qHot wallCold wall热热流流是是矢矢量量（大大小小+方方向向），负负号号表表示示热热流流与与温温度度增增加加的的方方向向相相反反，即即导导热热是是沿沿着着温温度度降降低低的的方方向向进进行行！单单位位时时间间内通过某一给定面积的传热量（内通过某一给定面积的传热量（Heattransferrate）为：）为：l理解Fourier定律式中(采用国际标准制单位

7、SI)：q 热流 (Heat flux,W/m2)k 热导率或导热系数(Thermal conductivity,W/mK)t 温度 (Temperature,K)x 坐标 (Coordinate,m)上上述述热热传传导导Fourier定定律律仅仅适适用用于于最最简简单单的的一一维维情情况况，但但它它是是整整个个传传热热学学的的基基础础，应应该该熟熟练练掌掌握握！复复杂杂的的二二维维、三三维维Fourier定定律律将将在在以以后后的的章章节节中中介介绍绍，这这虽虽然然是是传传热热学学的的重重点点与与难难点点，但但由由于于它它通常要借用计算机进行求解，目前对于我们仅做一般了解。通常要借用计算机进

8、行求解，目前对于我们仅做一般了解。掌握每个物理量所代表的含义与单位，及应用的场合。1.热传导与Fourier定律Heat TransferHeat Transfertw1tw2qHot wallCold walll如何计算导热？tx温度变化过程第一，查阅材料的导热系数(k)，见附录或参考手册；第二，计算温度梯度(d t/d x)。对于单一介质(k一定)，温度梯度可表示为（如左图）：x1x2NextNext文字表述：文字表述：在热传导现象中，单位时间内通过给定截面的热流量，正比于该截面方向上的温度变化率和截面面积，而热量传递的方向则与温度升高的方向相反。（1）当温度 t 沿 x 方向增加时，而

9、q，说明此时热量沿 x 减小的方向传递；（2）反之，当 0，说明热量沿 x 增加的方向传递。导热系数导热系数Heat TransferHeat Transfer 导热系数 k 是表征材料导热性能优劣的一种物性参数，不同材料的导热系数不同。通常来说，固体 液体 气体。如：固体金属：铜 398；铝 240；铝合金 107 建筑材料：红砖 0.49；混凝土 0.79 液 体：水 0.6 气 体：空气 0.026 另外，材料的导热系数往往与温度有关。详见教材传热学附录214返回返回单位：单位：W/(mK)l l 热流与温度变化之间的关系及热流与温度变化之间的关系及FourierFourier定律的简易

10、计算定律的简易计算Heat TransferHeat TransferqHot wallCold wallqCold wallHot wallq与x方向相同q与x方向相反可以清楚地看到热总是沿着温度降低的方向进行传导！根据这种热流与温度变化之间的对应关系，我们通常采用一种简易计算方法：热流的大小：，而热流的方向由问题直接给出。温度变化过程温度变化过程tw1tw2txx1x2tw2tw1txx1x2tt1.热传导与Fourier定律Heat TransferHeat Transfer解 首先，根据内外墙的温度确定热流的方向 （300 100 ）；然后，根据热流方向，判断中间分界面的温度范围；（1

11、00 t 300 ）；其次，在两层墙体内分别应用Fourier定律；l例2两块厚度分别为50、10mm，材料分别为砖、混凝土组成的双层墙面，内外墙温度分别为300、100。求中间分界面温度与热流。50ColdHot30010010红砖混凝土红 砖：混凝土：最后，根据能量守恒原则得：注意，检查上述温度分布曲线的正确性！一块厚度一块厚度一块厚度一块厚度=50=50=50=50 mm mm mm mm 的平板，的平板，的平板，的平板，两侧表面分别维持两侧表面分别维持两侧表面分别维持两侧表面分别维持在在在在(1)材料为铜，材料为铜，=375w/(mK);(2)材料为钢，材料为钢，=36.4w/(mK)

12、;(3)材料为铬砖，材料为铬砖，=2.32w/(mK)；(4)材料为铬藻土砖，材料为铬藻土砖，=0.242w/(mK)。解：解：试求下列条件下的热流密度。试求下列条件下的热流密度。l例3铬砖：铬砖：硅藻土砖：硅藻土砖：讨讨论论：由由计计算算可可见见，由由于于铜铜与与硅硅藻藻土土砖砖导导热热系系数数的的巨巨大大差差别别，导导致致在在相相同同的的条条件件下下通通过过铜铜板板的的导导热热量量比比通通过过硅硅藻藻土土砖砖的的导导热热量量大大三三个个数数量量级级。因因而而，铜铜是是热热的的良良导导体体，而而硅硅藻土砖则起到一定的隔热作用藻土砖则起到一定的隔热作用铜：铜：钢：钢：1.热传导与Fourier

13、定律Heat TransferHeat Transferl例4A copper slab(k=372W/mK)is 3 mm thick.It is protected from corrosion by a 2-mm-thick layers of stainless steel(k=17W/mK)on both sides.The temperature is 400 on one side of this composite wall and 100 on the other.Find the temperature distribution in the copper slab and

14、 the heat conduction through the wall.摘自美国麻省理工学院（MIT）Heat Transfer Textbook3040010020copperStainless steelStainless steel202.对流换热与牛顿冷却定律 Newtons Law of Coolingl对流机理Heat TransferHeat Transferl对流传热的特点由于流体的宏观运动，从而使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过程。由于流体流动（moving fluid）所导致的传热。当流体流过一个物体表面时的热量传递过程，它与单纯的热对流不

15、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）壁面处会形成速度和温度梯度很大的边界层 2.对流换热与牛顿冷却定律 Newtons Law of CoolingHeat TransferHeat Transferl对流传热方式自然对流（NaturalConvection）强迫对流（ForcedConvection）混合对流（MixedConvection）NextNext2.对流换热与牛顿冷却定律l对流换热Newton冷却定律Heat TransferHeat Transfer所有的对流换热都涉及热（冷）固体壁面与周围流

16、体之间的热交换。传热量的大小就由Newton冷却定律计算，如下：式中(采用国际标准制单位SI)：q 热流 (Heat flux,W/m2)h 表面传热系数(Convective heat transfer coefficient,W/m2K)t 温度差(Temperature,K)注意：（1）热流是矢量，大小由上式确定，方向则由物理问题本身确定；（2）公式单位的一致性。固体流体tftwt=|tw tf|如果固体表面面积为A，则对流换热量为：当当流流体体与与壁壁面面温温度度相相差差1 1度度时时、每每单单位位壁壁面面面面积积上上、单单位位时时间内所传递的热量。间内所传递的热量。表征对流传热过程强

17、弱的物理量表征对流传热过程强弱的物理量影响影响h因素：因素：流速、流体物性、壁面形状大小等流速、流体物性、壁面形状大小等（Convectionheattransfercoefficient）对流传热系数对流传热系数(表面传热系数表面传热系数)强调：表面传热系数与导热系数的区别强调：表面传热系数与导热系数的区别a)单位上的区别单位上的区别W/(mK)W/(m2K)b)表面传热系数不是一个物性参数，它不仅取决于表面传热系数不是一个物性参数，它不仅取决于流体物流体物性、传热表面的形状、大小与布置，而且还与流速有密性、传热表面的形状、大小与布置，而且还与流速有密切关系，与流体力学紧密联系。切关系，与流

18、体力学紧密联系。解 设外墙表面的温度为得 tw2。首先，墙体内的导热过程根据Fourier定律得：2.对流换热与牛顿冷却定律l例6Heat TransferHeat Transfer如如果果测测得得墙墙体体内内表表面面温温度度为为 tw1=15，室室外外冷冷空空气气温温度度为为 tair=0，墙墙体体厚厚度度为为20cm。已已知知墙墙体体的的导导热热系系数数为为0.5 0.5 W/m2K，空空气气与与墙墙体体表表面面之之间间的的自然对流传热系数为自然对流传热系数为 h=5W/m2K，求房间外墙表面的温度与热流大小。，求房间外墙表面的温度与热流大小。其次，墙体外表面与室外空气之间的自然对流换热根

19、据Newton冷却定律得：最后，根据能量守恒原理得空气（0）tw1tw2tairhk解2.对流换热与牛顿冷却定律l例7Heat TransferHeat Transfer如如果果测测得得室室内内外外空空气气的的温温度度分分别别为为15、0，墙墙体体厚厚度度为为20cm。已已知知墙墙体体的的导导热热系系数数为为0.5 0.5 W/mK，空空气气与与墙墙体体内内表表面面对对流流传传热热系系数数为为 h=5W/m2K，空空气气与与墙墙体体外外表表面面对对流流传传热热系系数数为为 h=4W/m2K，求求房房间间内内外外墙墙表表面的温度及热流大小。面的温度及热流大小。空气（0）tw1tw2式中：tair

20、2tair1h2kh1求得：Heat TransferHeat Transfer(1)(1)辐射的定义：辐射的定义：物体通过电磁波来传递能量的方式。物体通过电磁波来传递能量的方式。3热辐射热辐射(Thermalradiation)(2)(2)热辐射的定义：热辐射的定义：因热的原因而发出辐射能的现象。因热的原因而发出辐射能的现象。a当你靠近火的时候，会感到面向火的一面比背面热；当你靠近火的时候，会感到面向火的一面比背面热；b冬天，呆在有窗帘的屋子内会感到比没有窗帘时要舒服；冬天，呆在有窗帘的屋子内会感到比没有窗帘时要舒服；c太阳能传递到地面太阳能传递到地面d冬天，蔬菜大棚内的空气温度在冬天，蔬菜

21、大棚内的空气温度在0以上，地面却结冰。以上，地面却结冰。有实际意义有实际意义0.38100m主要主要0.7620mHeat TransferHeat Transfera）任何物体，只要温度高于）任何物体，只要温度高于0K，就会不停地向周围空间发出，就会不停地向周围空间发出热辐射；热辐射；b）可以在真空中传播；）可以在真空中传播；c）它不仅产生能量的转移，）它不仅产生能量的转移，还伴随有能量形式的转换；还伴随有能量形式的转换；d）具有强烈的方向性；）具有强烈的方向性；e）辐射能）辐射能与温度和波长均有关；与温度和波长均有关；f）发射辐射取决于温度的）发射辐射取决于温度的4次方。次方。（3 3）热

22、辐射的特点）热辐射的特点其中，与热传导和热对流的主要区别是其中，与热传导和热对流的主要区别是判断：任何热量传递只有在有物质存在的条件下才能实现判断：任何热量传递只有在有物质存在的条件下才能实现b b、c cXHeat TransferHeat Transfer（5 5）辐射传热的特点）辐射传热的特点a a）不需要冷热物体的直接接触；即：不需要介质的存在，在真）不需要冷热物体的直接接触；即：不需要介质的存在，在真空中就可以传递能量空中就可以传递能量b b）在辐射换热过程中伴随着能量形式的转换）在辐射换热过程中伴随着能量形式的转换 物体热力学能物体热力学能 电磁波能电磁波能 物体热力学能物体热力学

23、能c c）无论温度高低，物体都在不停地相互发射电磁波能、相互辐）无论温度高低，物体都在不停地相互发射电磁波能、相互辐射能量；高温物体辐射给低温物体的能量大于低温物体辐射给射能量；高温物体辐射给低温物体的能量大于低温物体辐射给高温物体的能量；总的结果是热由高温传到低温。高温物体的能量；总的结果是热由高温传到低温。物体间靠热辐射进行的热量传递过程，辐射与吸收过程的综合物体间靠热辐射进行的热量传递过程，辐射与吸收过程的综合结果就造成了以辐射方式进行的物体间的热量传递。它与单纯结果就造成了以辐射方式进行的物体间的热量传递。它与单纯的热辐射不同，就像对流和对流传热一样。的热辐射不同，就像对流和对流传热一

24、样。（4 4）辐射传热的定义辐射传热的定义Heat TransferHeat Transfer(6)(6)辐射传热的研究方法辐射传热的研究方法 假设一种物质，它只关心热辐射的共性规律，忽略其他因假设一种物质，它只关心热辐射的共性规律，忽略其他因素，然后，真实物体的辐射则与该物质进行比较和修正，素，然后，真实物体的辐射则与该物质进行比较和修正，通过实验获得修正系数，从而获得真实物体的热辐射规律通过实验获得修正系数，从而获得真实物体的热辐射规律(7)(7)黑体的定义黑体的定义 能吸收投入到其表面上的所有热辐射的物体，包括所有能吸收投入到其表面上的所有热辐射的物体，包括所有方向和所有波长，因此，相同

25、温度下，黑体的吸收能力方向和所有波长，因此，相同温度下，黑体的吸收能力最强最强 ，a a）黑体是一种理想的物体，实际中不存在）黑体是一种理想的物体，实际中不存在b b）从某种意义上说，黑体是一种研究手段）从某种意义上说，黑体是一种研究手段Heat TransferHeat Transfer(8)黑体辐射定律（黑体辐射定律（Stefan-Boltzmann定律、四次方定律）定律、四次方定律）其中其中T黑体的热力学温度黑体的热力学温度K；斯忒潘斯忒潘玻耳兹曼常数（黑体辐射常数），其值玻耳兹曼常数（黑体辐射常数），其值为为；A辐射表面积辐射表面积m2。Q物体自身向外辐射的热流量，而不是辐射传热量物体

26、自身向外辐射的热流量，而不是辐射传热量文字描述：文字描述：黑体在单位时间内发出的热辐射热量正比于其黑体在单位时间内发出的热辐射热量正比于其温度的四次方和热辐射面积。温度的四次方和热辐射面积。Heat TransferHeat Transfer（9 9）两黑体表面间的辐射传热两黑体表面间的辐射传热 物体的物体的发射率（发射率（黑度黑度），），其值总小于其值总小于1 1，它与物，它与物体的种类及表面状态有关。体的种类及表面状态有关。一切实际物体的热辐射能力都小于同温度下的黑体，故实一切实际物体的热辐射能力都小于同温度下的黑体，故实际物体辐射热流量为：际物体辐射热流量为：对于两个相距很近的黑体表面，

27、对于两个相距很近的黑体表面，由一个表面发射出来的能量几乎由一个表面发射出来的能量几乎完全落到另一个表面上。完全落到另一个表面上。Heat TransferHeat Transfer（1010）一种简单的实际辐射传热情形）一种简单的实际辐射传热情形表面积为表面积为A1A1、表面温度为、表面温度为T1T1、发射率为、发射率为的物体包容在一个很的物体包容在一个很大的表面温度为大的表面温度为T T2 2的空腔内，物体与空腔表面间的辐射传热量的空腔内，物体与空腔表面间的辐射传热量A A1 1A A2 2房间散热器房间散热器热电偶测温热电偶测温Heat TransferHeat Transfer注意：注意

28、：注意：注意：（1 1 1 1）热热热热传传传传导导导导、热热热热对对对对流流流流和和和和热热热热辐辐辐辐射射射射三三三三种种种种热热热热量量量量传传传传递递递递基基基基本本本本方方方方式式式式往往不是单独出现的；往往不是单独出现的；往往不是单独出现的；往往不是单独出现的；（2 2 2 2）分分分分析析析析传传传传热热热热问问问问题题题题时时时时首首首首先先先先应应应应该该该该弄弄弄弄清清清清楚楚楚楚有有有有那那那那些些些些传传传传热热热热方方方方式式式式在在在在起作用，然后再按照每一种传热方式的规律进行计算。起作用，然后再按照每一种传热方式的规律进行计算。起作用，然后再按照每一种传热方式的规

29、律进行计算。起作用，然后再按照每一种传热方式的规律进行计算。（3 3 3 3）如如如如果果果果某某某某一一一一种种种种传传传传热热热热方方方方式式式式与与与与其其其其他他他他传传传传热热热热方方方方式式式式相相相相比比比比作作作作用用用用非非非非常常常常小，往往可以忽略。小，往往可以忽略。小，往往可以忽略。小，往往可以忽略。图见下页图见下页Heat TransferHeat Transfer例题例题8 8 一根水平放置的蒸汽管道，一根水平放置的蒸汽管道，其保温层外径其保温层外径d=583mm，外表面实，外表面实测平均温度及空气温度分别为测平均温度及空气温度分别为，此时空气与管此时空气与管道外表

30、面间的自然对流换热的表面传热系数道外表面间的自然对流换热的表面传热系数h=3.42W/(m2K),保保温层外表面的发射率温层外表面的发射率问：（问：（1）此管道的散热必须考虑哪些热量传递方式；此管道的散热必须考虑哪些热量传递方式；（2）计算每米长度管道的总散热热流量。）计算每米长度管道的总散热热流量。解：解：（1 1）此管道的散热有辐射换热和自然对流换热两种方式。）此管道的散热有辐射换热和自然对流换热两种方式。（2 2）把管道每米长度上的散热热流量记为）把管道每米长度上的散热热流量记为Heat TransferHeat Transfer近似地取室内物体和墙壁的表面温度为室内空气温度，于是每米长

31、度管道外表面与室内物体及墙壁之间的辐射传热量为：讨论：计算结果表明，对于表面温度为几十摄氏度的一类表面的散热问题，自然对流散热量与辐射具有相同的数量级，必须同时予以考虑。当仅考虑自然对流时，单位长度上的自然对流散热则总散热量 Heat Transfer1.3 传热过程和传热系数(Heat transfer process and coefficient)（1 1）传热过程的定义传热过程的定义：热量由壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧流体中去的过热量由壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧流体中去的过程称为传热过程（程称为传热过程（两流体间通过固体壁面进行的传热两流体间通过固体壁面进行的传热）（2 2）

32、传热过程包含的传热方式：传热过程包含的传热方式：导热、热对流、热辐射导热、热对流、热辐射 墙壁的散热墙壁的散热1 1 传热过程及传热方程式传热过程及传热方程式三个环节：三个环节：a a）热流体）热流体 壁面高温侧壁面高温侧b b）壁面高温侧）壁面高温侧 壁面低温侧壁面低温侧c c）壁面低温侧）壁面低温侧 冷流体冷流体特指特指（3 3）一维稳态传热过程中的热量传递一维稳态传热过程中的热量传递传热方程式传热方程式传热环节有三种情况，则传热环节有三种情况，则其热流量的表达式如下：其热流量的表达式如下：抓住一条重要的规则抓住一条重要的规则：稳态传热过程中，如果没有热损失，稳态传热过程中，如果没有热损失

33、，则热量传递的方向上，热流量则热量传递的方向上，热流量始终保持不变。始终保持不变。将三式改写成温差的形式：将三式改写成温差的形式：三式相加，整理可得三式相加，整理可得:一维稳态平板传热过程中的传热方程式一维稳态平板传热过程中的传热方程式也可以表示成也可以表示成式中，式中，称为传热系数，单位为称为传热系数，单位为则通过单位面积平壁的热流密度为则通过单位面积平壁的热流密度为2 2 传热系数传热系数传热系数的表达式为传热系数的表达式为:数值上等于冷热流体间温差数值上等于冷热流体间温差 ,传热面积传热面积 时热流量的值。时热流量的值。表征传热过程强烈程度的指标表征传热过程强烈程度的指标:值越大，则传热

34、过程越值越大，则传热过程越强，反之，则越弱。强，反之，则越弱。传热系数的表达式揭示了传热系数的构成，即它等于组传热系数的表达式揭示了传热系数的构成，即它等于组传热系数的表达式揭示了传热系数的构成，即它等于组传热系数的表达式揭示了传热系数的构成，即它等于组成传热过程诸环节的成传热过程诸环节的成传热过程诸环节的成传热过程诸环节的 、及及及及 之和的倒数。之和的倒数。之和的倒数。之和的倒数。如果对表达式取倒数，还可理解得更深刻些。此时如果对表达式取倒数，还可理解得更深刻些。此时如果对表达式取倒数，还可理解得更深刻些。此时如果对表达式取倒数，还可理解得更深刻些。此时以上例题传热问题、对流问题或二者耦合

35、问题（coupled problem or conjugate convection and conduction problem）分析表明传热过程主要取决于最外端两层的温度差（t）。同时还与传导过程导热系数与导热层厚度（k,）、对流过程对流换热系数（h）有关，即：Heat TransferHeat Transfer空气（0）tw1tw2tair2tair1h2kh1上式可进一步写成如下形式：它与电学中的欧姆定律类似：电势（电压差）电阻电流热势（温度差）热阻热流3 3 传热热阻传热热阻Heat TransferHeat Transfertw1tw2tair2tair1h2kh1传热过程规律：电

36、路串联规律：R1R2R3Utair1tw1tw2tair2通常根据导热与对流的定义，我们定义总传热系数如下：3 3 传热热阻传热热阻3 3 传热热阻传热热阻欧姆定律欧姆定律左侧对流换热热阻左侧对流换热热阻壁面的导热热阻壁面的导热热阻右侧对流换热热阻右侧对流换热热阻忽略热辐射换热，则忽略热辐射换热，则称为热阻分析法称为热阻分析法Q导热热阻的图示导热热阻的图示 导热热阻导热热阻单位导热热阻单位导热热阻t0 x dxdtQ导热热阻导热热阻面积热阻面积热阻ThermalresistanceforconvectionThermalresistanceforconvection对对流传热热阻流传热热阻由此

37、可见：传热过程热阻是由各构成环节的热阻组成。由此可见：传热过程热阻是由各构成环节的热阻组成。串联热阻叠加原则：在一个串联的热量传递过程中，如果串联热阻叠加原则：在一个串联的热量传递过程中，如果通过各个环节的热流量都相等，则串联热量传递过程的总通过各个环节的热流量都相等，则串联热量传递过程的总热阻等于各串联环节热阻之和。热阻等于各串联环节热阻之和。一一房房屋屋的的混混凝凝土土外外墙墙的的厚厚度度为为=200mm，混混凝凝土土的的热热导导率率为为=1.5W/(mK)，冬冬季季室室外外空空气气温温度度为为tf2=-10,有有风风天天和和墙墙壁壁之之间间的的表表面面传传热热系系数数为为h2=20W/(

38、m2K)，室室内内空空气气温温度度为为tf1=25,和和墙墙壁壁之之间间的的表表面面传传热热系系数数为为h1=5W/(m2K)。假假设设墙墙壁壁及及两两侧侧的的空空气气温温度度及及表表面面传传热热系系数数都都不不随随时时间间而而变变化化，求求单单位位面积墙壁的散热损失及内外墙壁面的温度。面积墙壁的散热损失及内外墙壁面的温度。解：解：由给定条件可知，这是一个稳态传热过程。由给定条件可知，这是一个稳态传热过程。通过墙壁的热流密度，即单位面积墙壁的散通过墙壁的热流密度，即单位面积墙壁的散热损失为热损失为 例题例题1-31-3根据牛顿冷却公式，对于内、外墙面与空气之间的根据牛顿冷却公式，对于内、外墙面

39、与空气之间的对流换热，对流换热，本章小结：本章小结：(1)导热导热Fourier定律：定律：(2)对流换热对流换热Newton冷却公式：冷却公式：(3)热辐射热辐射Stenfan-Boltzmann定律：定律：(4)传热过程传热过程重点掌握以下内容重点掌握以下内容：（1 1）热热热热传传传传导导导导、热热热热对对对对流流流流、热热热热辐辐辐辐射射射射三三三三种种种种热热热热量量量量传传传传递递递递基基基基本本本本方式及其特点；方式及其特点；方式及其特点；方式及其特点；（2 2）热热热热流流流流量量量量、热热热热流流流流密密密密度度度度、导导导导热热热热系系系系数数数数、对对对对流流流流换换换换

40、热热热热、表面传热系数、传热系数、热阻等基本概念；表面传热系数、传热系数、热阻等基本概念；表面传热系数、传热系数、热阻等基本概念；表面传热系数、传热系数、热阻等基本概念；（3 3）灵灵灵灵活活活活运运运运用用用用平平平平壁壁壁壁的的的的一一一一维维维维稳稳稳稳态态态态导导导导热热热热公公公公式式式式、对对对对流流流流换换换换热热热热的的的的牛牛牛牛顿顿顿顿冷冷冷冷却却却却公公公公式式式式、通通通通过过过过平平平平壁壁壁壁的的的的一一一一维维维维传传传传热热热热过过过过程程程程计计计计算算算算公式进行相关物理量的计算公式进行相关物理量的计算公式进行相关物理量的计算公式进行相关物理量的计算思考题：

41、思考题：1.热量传递的基本方式及热量传递的基本方式及传热机理。传热机理。2.一维傅立叶定律的基本表达式及其中各物理量的定义。一维傅立叶定律的基本表达式及其中各物理量的定义。3.牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义。牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义。4.黑体辐射换热的四次方定律基本表达式及其中各物理量的黑体辐射换热的四次方定律基本表达式及其中各物理量的定义。定义。5.传热过程及传热系数的定义及物理意义。传热过程及传热系数的定义及物理意义。6.热阻的概念热阻的概念.对流热阻对流热阻,导热热阻的定义及基本表达式。导热热阻的定义及基本表达式。7.接触热阻接触热阻,污垢热阻的概念。污垢热阻的概念。8.使用串连热阻叠加的原则和在换热计算中的应用。使用串连热阻叠加的原则和在换热计算中的应用。9.对流换热和传热过程的区别对流换热和传热过程的区别.表面传热系数表面传热系数(对流换热系对流换热系数数)和传热系数的区别。和传热系数的区别。10.导热系数导热系数,表面传热系数和传热系数之间的区别。表面传热系数和传热系数之间的区别。