交大传热学考研辅导.ppt

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1、1/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids ScienceThe textbook2/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science 传传 热热 学学 Chapter 1Chapter 2 4Chapter 5 7Chapter 8 9Chapter 10总体简介：总体简介：基本概念、基本方式、基本方法基本概念、基本方式、基本方法 热传导：热传导：稳态导热、非稳态导热、稳态导热、非稳态导热、导热问题数值解导热问题数值解对流传热：

2、对流传热：单相、相变单相、相变 实验关联式实验关联式辐射传热：辐射传热：基本概念、基本假设基本概念、基本假设 辐射基本定律、辐射传热的计算辐射基本定律、辐射传热的计算传热过程：传热过程：传热过程计算、传热过程计算、换热器的热计算换热器的热计算3/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science 主主 要要 内内 容容 传热学基本内容复习传热学基本内容复习 典型题讲解典型题讲解4/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Scienc

3、e导导 热热一一 导热的定义及特点导热的定义及特点物体各部分之间不发生相对位移物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分时，依靠分子、原子及自由电子等子、原子及自由电子等微观粒子热运动微观粒子热运动而进而进行的热量传递现象。行的热量传递现象。1.定义定义2.特点特点5/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science二二 傅立叶（傅立叶（Fourier）导热定律）导热定律1.一般表达式一般表达式2.物理含义物理含义关键关键关键关键6/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCente

4、r of Thermal Fluids Science三三 导热系数（导热系数（conductivity）1.含义含义2.四种典型物质的导热系数值四种典型物质的导热系数值铜铜(copper)钢钢(steel)水水(water)空气空气(air)400 40 0.6 0.0267/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science四四 导热微分方程导热微分方程三个坐标方向三个坐标方向净导入的热量净导入的热量 非稳态项非稳态项内能增量内能增量内热源内热源8/36传热学传热学 Heat TransferHeat Tr

5、ansferCenter of Thermal Fluids Science五五 定解条件定解条件1.初始条件初始条件2.边界条件边界条件9/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science六六 简单简单一维稳态导热的分析解一维稳态导热的分析解1.如何判断是一维问题如何判断是一维问题3.定性分析定性分析 直接求解导热微分方程直接求解导热微分方程对傅立叶导热定律直接积分对傅立叶导热定律直接积分 2.求解方法求解方法 10/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of

6、Thermal Fluids Science七七 通过肋片的稳态导热通过肋片的稳态导热1.如何简化成一维问题？如何简化成一维问题？2.微分方程及定解条件微分方程及定解条件3.通过肋片的散热量通过肋片的散热量 等效热源法等效热源法热平衡法热平衡法4.肋片效率分析、套管温度计测温误差分析肋片效率分析、套管温度计测温误差分析 11/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science八八 非稳态导热非稳态导热1.基本概念基本概念3.一维非稳态导热一维非稳态导热 热扩散率热扩散率吸热系数吸热系数两个阶段两个阶段2.集总参

7、数法集总参数法 时间常数时间常数 Bi数数 12/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science九九 导热问题的数值解法导热问题的数值解法1.稳态问题稳态问题热平衡法建立节点热平衡法建立节点离散方程的方法离散方程的方法显式格式和隐式显式格式和隐式格式的优缺点格式的优缺点 2.非稳态问题非稳态问题 13/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science十十 温度分布温度分布1.变物性问题变物性问题2.变截面问题变截面问题3.

8、传热过程传热过程14/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science对对 流流 传传 热热一一 什么是对流传热？什么是对流传热？1.对流对流2.对流传热对流传热流体流过温度不同的固体壁面时的热量流体流过温度不同的固体壁面时的热量传递过程传递过程3.特点特点15/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science4.牛顿冷却公式牛顿冷却公式关键关键6.分类分类7.典型条件下表面传热系数的数量级（表典型条件下表面传热系数的数量级

9、（表1-1）5.影响对流传热的因素影响对流传热的因素 16/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science二二 单相对流传热单相对流传热1.基本概念基本概念 对流传热的控制方程对流传热的控制方程流动边界层及热边界层流动边界层及热边界层边界层方程边界层方程相似原理及其应用相似原理及其应用常用的无量纲准则数（特征数）及其物理含义常用的无量纲准则数（特征数）及其物理含义 17/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science2.

10、实验关联式实验关联式 外部流动外部流动自然对流自然对流混合对流（混合对流（概念性理解概念性理解）三大基本量的选取三大基本量的选取适用范围适用范围修正（为什么？）修正（为什么？）各种流动型式的物理特点各种流动型式的物理特点 内部流动内部流动 18/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science三三 凝结传热凝结传热1.膜状凝结与珠状凝结膜状凝结与珠状凝结 简化假设简化假设思路思路2.Nusselt膜状凝结分析解膜状凝结分析解3.关联式关联式横管和竖直壁面横管和竖直壁面4.影响凝结传热的主要因素及影响凝结传热的

11、主要因素及强化强化 19/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science四四 沸腾传热沸腾传热1.大容器饱和沸腾曲线大容器饱和沸腾曲线3.影响沸腾传热的主要因素及影响沸腾传热的主要因素及强化强化 2.临界热流密度及其工程指导意义临界热流密度及其工程指导意义 20/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science辐辐 射射 传传 热热一一 热辐射的基本概念热辐射的基本概念1.电磁波谱电磁波谱可见光、红外线可见光、红外线太阳辐

12、射太阳辐射一般工业温度范围一般工业温度范围波长与温度的关系波长与温度的关系2.吸收、反射、透射吸收、反射、透射固体、液体固体、液体气体气体21/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science3.黑体的概念和作用黑体的概念和作用Stefan-Boltzmann定律定律Planck定律定律 Wien位移定律位移定律Lambert定律定律4.黑体辐射的基本定律黑体辐射的基本定律 22/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Scien

13、ce漫射表面漫射表面灰体的概念灰体的概念基尔霍夫定律基尔霍夫定律实际物体表面简化的可行性实际物体表面简化的可行性5.实际物体的辐射吸收特性实际物体的辐射吸收特性二二 辐射传热的计算辐射传热的计算定义定义性质性质计算计算1.角系数角系数23/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science2.投入辐射、有效辐射投入辐射、有效辐射3.任意两表面之间辐射传热任意两表面之间辐射传热24/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Scienc

14、e表面辐射热阻和空间辐射热阻表面辐射热阻和空间辐射热阻画网络图的方法画网络图的方法表表面面净净辐辐射射传传热热量量和和任任意意两两表表面之间的辐射传热量面之间的辐射传热量两种特殊情形两种特殊情形 黑体、重辐射面黑体、重辐射面4.多表面系统辐射传热多表面系统辐射传热 25/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science遮热板的工作原理遮热板的工作原理遮热板的应用遮热板的应用 如何进一步提高遮热板的遮热效果如何进一步提高遮热板的遮热效果 提高测温精度提高测温精度7.气体辐射气体辐射特点特点温室效应温室效应6.太

15、能集热器的应用太能集热器的应用 5.遮热板遮热板 26/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science换换 热热 器器27/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science一一 传热过程的分析和计算传热过程的分析和计算传热过程传热过程什么是传热过程？什么是传热过程？传热方程式传热方程式关键关键关键关键总传热系数总传热系数传热过程的辨析传热过程的辨析28/36传热学传热学 Heat TransferHeat Transfer

16、Center of Thermal Fluids Science总传热系数的计算总传热系数的计算通过平壁的传热通过平壁的传热通过圆筒壁的传热通过圆筒壁的传热通过肋壁的传热通过肋壁的传热 29/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science传热表面的温度工况传热表面的温度工况强化传热应从强化传热应从热阻最大热阻最大的环节入手的环节入手临界绝缘直径临界绝缘直径电气工程动力保温管道强化传热的突破口强化传热的突破口 30/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Th

17、ermal Fluids Science换热器的定义、型式、特点换热器的定义、型式、特点二二 换热器的型式及平均温差换热器的型式及平均温差简单顺流和逆流的平均温差的计算简单顺流和逆流的平均温差的计算31/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science简单顺流和逆流的定性温度分布简单顺流和逆流的定性温度分布温差温差大的地方大的地方温度变化温度变化剧烈剧烈其它复杂流动布置的平均温差的计算其它复杂流动布置的平均温差的计算一些特殊情况一些特殊情况32/36传热学传热学 Heat TransferHeat Trans

18、ferCenter of Thermal Fluids Science设计计算和校核计算设计计算和校核计算三三 换热器的热计算换热器的热计算所依据的方程所依据的方程利用平均温差法进行换热器的设计计算利用平均温差法进行换热器的设计计算 33/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science步骤步骤 -NTU 法法有关概念有关概念与平均温差法比较与平均温差法比较污垢热阻污垢热阻34/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science必要性必要性四四 Wilson 图解法图解法思想思想概念性理解概念性理解五五 隔热保温技术隔热保温技术35/36传热学传热学 Heat TransferHeat TransferCenter of Thermal Fluids Science 祝大家祝大家取得优异的成绩！取得优异的成绩！