(4)--CHAP1-1-传热学传热学传热学.ppt

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1、传热学传热学1.1 热量传递的基本方式热量传递的基本方式热量传递的基本方式有哪些呢？热量传递的基本方式有哪些呢？1.1 热量传递的基本方式热量传递的基本方式 热量传递基本方式：热传导、热对流、热辐射热量传递基本方式：热传导、热对流、热辐射热量传递的基本方式有哪些呢？热量传递的基本方式有哪些呢？热量传递基本方式：热传导、热对流、热辐射热量传递基本方式：热传导、热对流、热辐射1.1 热量传递的基本方式热量传递的基本方式热量传递的基本方式有哪些呢？热量传递的基本方式有哪些呢？热量传递基本方式：热传导、热对流、热辐射热量传递基本方式：热传导、热对流、热辐射1.1 热量传递的基本方式热量传递的基本方式一

2、、热传导一、热传导1.1 热量传递的基本方式热量传递的基本方式热传导的定义温度不同的物体各部分之间或温度不同的各物体之间直接接触时，依靠分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而进行热量传递的现象。分子、原子和自由电子的运动热传导的特点 可发生在任何物质的任何地点(固体、液体、气体)传热形式：依靠分子、原子以及自由电子等微观粒子的热运动而传递微观过程，不产生宏观位移。物体内部存在温差，或具有温差的物体直接接触。温差是热量传递的推动力1.1 热量传递的基本方式热量传递的基本方式导热机理导热机理1.1 热量传递的基本方式热量传递的基本方式气体：气体分子不规则运动时相互碰撞的结果导电固体：自由电子运动

3、非导电固体：晶格结构振动液体：兼有气体和固体导热的机理1.1 热量传递的基本方式热量传递的基本方式导热基本定律导热基本定律tf1,h1 tw1tw2tf2,h2 1822年，法国数学家Fourier：热流量-单位时间传递的热量A-垂直于导热方向的截面积q 热流密度-单位时间通过单位面积传递的热量热导率(导热系数)1.1 热量传递的基本方式热量传递的基本方式一、热对流一、热对流热对流的定义流体中(气体或液体)温度不同的各部分之间，由于发生宏观相对运动，而把热量由一处传递到另一处的现象。流体中有温差 热对流必然同时伴随着热传导工程上特别感兴趣的是对流换热 对流换热实例：电子器件冷却 取暖器对流换热

4、的定义流体流过一个物体表面时流体与物体表面之间的热量传递过程。对流换热与热对流不同，既有热对流，也有导热，不是基本传热方式。1.1 热量传递的基本方式热量传递的基本方式对流换热的特点1)流体与壁面直接接触，有宏观运 动；有温差。2)由于流体的粘性和受壁面摩擦阻力的影响，紧贴壁面处会形成速度梯度很大的边界层。3）导热存在。1.1 热量传递的基本方式热量传递的基本方式对流换热的基本计算式牛顿冷却公式 热流量-单位时间传递的热量A-垂直于导热方向的截面积h-表面传热系数q 热流密度-单位时间通过单位面积传递的热量1.1 热量传递的基本方式热量传递的基本方式一、热辐射一、热辐射热辐射的定义物体由于具有

5、温度而辐射电磁波的现象；凡物体都具有辐射能力。物体的温度越高、辐射能力越强；若物体的种类不同、表面状况不同，其辐射能力不同；热辐射是在真空中唯一的传热方式。黑体：能全部吸收投射到其表面辐射能的物体。黑体的辐射能力与吸收能力最强黑体的辐射能力与吸收能力最强热辐射的基本计算式斯蒂芬-玻尔兹曼定律1.1 热量传递的基本方式热量传递的基本方式黑体在单位时间内向外发出的辐射能T 黑体表面的绝对温度 斯蒂芬-玻尔兹曼常数，或称黑体辐射常数A 黑体辐射表面积一切实际物体辐射能力都小于同温度下的黑体 实际物体表面的发射率（黑度），01；与物体的种类、表面状况和温度有关1.1 热量传递的基本方式热量传递的基本方

6、式辐射换热的定义 物体间靠热辐射进行的热量传递过程。辐射换热的特点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在辐射换热过程中伴随着能量形式的转换。热力学能电磁波能热力学能无论温度高低，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高温物体的能量；总的效果是热由高温物体传到低温物体。1.1 热量传递的基本方式热量传递的基本方式两平行黑平板间的辐射换热 T1T2QA 对于两个相距很近的黑体表面，由于一个表面发射出来的能量几乎完全落到另一个表面上，那么它们之间的辐射换热量为：当T1=T2时，也就是物体和周围环境处于热平衡，辐射换热量等于零。但此时是动态平衡，辐射和吸收仍在不断进行。此时物体的温度保持不变。谢谢谢谢!