传热学-总结及复习提要ppt课件

1、第四版2021年12月总结及复习提要第1章 绪 论第24章 稳态、非稳态热传导及其数值解法第57章 对流传热的实际根底及相变对流传热第89章 热辐射根本定律和辐射特性、辐射传热计算第10章 传热过程分析及换热器计算是研讨由温差引起的热能传送规律的科学。导 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时，依托分物体各部分之间不发生相对位移时，依托分子、原子及自在电子等微观粒子热运动而子、原子及自在电子等微观粒子热运动而进展的热量传送景象。进展的热量传送景象。定义定义v 特点特点导 热二二 傅立叶傅立叶FourierFourier导热定律导热定律tqgradtnAn ()(

2、)()tttqijkxyz 普通表达式普通表达式v 物理含义物理含义关键关键关键关键导 热三三 导热系数导热系数conductivityconductivity含义含义v 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 0.026KmWgradtq/导 热四四 导热微分方程导热微分方程ztzytyxtxtc)()()(三个坐标方向三个坐标方向净导入的热净导入的热量量 非稳态项非稳态项内能增量内能增量内热源内热源导 热五五 定解条件定解条件0, ,tfx y z()wfwth ttn t -wwfq

3、n wtf初始条件初始条件v 边境条件边境条件导 热六六 简单一维稳态导热的分析解简单一维稳态导热的分析解如何判别是一维问题如何判别是一维问题v 求解方法求解方法v 定性分析定性分析v 直接求解导热微分方程直接求解导热微分方程v 对傅立叶导热定律直接积分对傅立叶导热定律直接积分导 热七七 经过肋片的稳态导热经过肋片的稳态导热如何简化成一维问题？如何简化成一维问题？v 微分方程及定解条件微分方程及定解条件v 经过肋片的散热量经过肋片的散热量v 等效热源法等效热源法v 热平衡法热平衡法v 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导 热八八 非稳态导热非稳态导热根本概

4、念根本概念v 集中参数法集中参数法v 一维非稳态导热一维非稳态导热v 热分散率热分散率v 吸热系数吸热系数v Bi数数v 两个阶段两个阶段v 时间常数时间常数2 .0Fo导 热九九 导热问题的数值解法导热问题的数值解法稳态问题稳态问题v 非稳态问题非稳态问题xy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陷格式的优缺陷对 流 传 热一一 什么是对流传热？什么是对流传热？ 对流对流v 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送过程传送过程v 特点特点对 流 传 热牛顿冷却公式牛顿冷却公式tAhth

5、q关键关键v 分类分类v 影响对流换热的要素影响对流换热的要素v 典型条件下外表传热系数的数量级表典型条件下外表传热系数的数量级表1-1KmW2对 流 传 热二二 单相对流传热单相对流传热根本概念根本概念v 对流换热的控制方程对流换热的控制方程v 流动边境层及热边境层流动边境层及热边境层v 边境层方程边境层方程v 类似原理及其运用类似原理及其运用v 常用的无量纲准那么数特征数及其物理含常用的无量纲准那么数特征数及其物理含义义ReGrNuPrSt对 流 传 热v 各种流动型式的物理特点各种流动型式的物理特点v 实验关联式实验关联式v 外部流动外部流动v 内部流动内部流动v 自然对流自然对流v 混

6、合对流概念性了解混合对流概念性了解 三大根本量的选取三大根本量的选取 适用范围适用范围 修正为什么？修正为什么？对 流 传 热三三 凝结换热凝结换热v 膜状凝结与珠状凝结膜状凝结与珠状凝结v 简化假设简化假设v 思绪思绪v Nusselt膜状凝结分析解膜状凝结分析解v 关联式关联式横管和竖直壁面横管和竖直壁面v 影响凝结换热的主要要素及影响凝结换热的主要要素及强化强化对 流 传 热四四 沸腾换热沸腾换热v 大容器饱和沸腾曲线大容器饱和沸腾曲线v 临界热流密度及其工程指点意义临界热流密度及其工程指点意义v 影响沸腾换热的主要要素及影响沸腾换热的主要要素及强化强化五五 热管热管辐 射 传 热一一

7、热辐射的根本概念热辐射的根本概念 电磁波谱电磁波谱 可见光、红外线可见光、红外线 太阳辐射太阳辐射 普通工业温度范围普通工业温度范围 波长与温度的关系波长与温度的关系吸收、反射、透射吸收、反射、透射 固体、液体固体、液体 气体气体辐 射 传 热 黑体的概念和作用黑体的概念和作用 黑体辐射的根本定律黑体辐射的根本定律 Stefan-Boltzmann定律定律 Planck定律定律 Wien位移定律位移定律 Lambert定律定律辐 射 传 热 漫射外表漫射外表 灰体的概念灰体的概念 基尔霍夫定律基尔霍夫定律 实践物体外表简化的可行性实践物体外表简化的可行性 实践物体的辐射吸收特性实践物体的辐射吸

8、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 角系数角系数辐 射 传 热 投入辐射、有效辐射投入辐射、有效辐射qEJb11211 ,22212,111 ,2222,1112,1JJXAJJXAXJAXJA 恣意两外表之间辐射换热恣意两外表之间辐射换热辐 射 传 热 多外表系统辐射换热多外表系统辐射换热 外表辐射热阻和空间辐射热阻外表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 外表净辐射换热量和恣意两外外表净辐射换热量和恣意两外表之间的辐射换热量表之间的辐射换热量 两种特殊情形两种特殊情形 黑体、重辐射面黑体、重辐射面辐 射 传 热 遮热板遮热板 遮热板的任务

9、原理遮热板的任务原理 遮热板的运用遮热板的运用 如何进一步提高遮热板的遮热效如何进一步提高遮热板的遮热效果果 提高测温精度提高测温精度 气体辐射气体辐射 特点特点 温室效应温室效应传热过程与换热器一一 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tAk关键关键关键关键 总传热系数总传热系数v 传热过程的辨析传热过程的辨析传热过程与换热器 总传热系数的计算总传热系数的计算经过平壁的传热经过平壁的传热经过圆筒壁的传热经过圆筒壁的传热经过肋壁的传热经过肋壁的传热21111hhkooioiifofidhdddhttl1)ln(211)(

10、ooihhk111传热过程与换热器 换热外表的温度工况换热外表的温度工况Const.iiRt强化传热应从热阻最大的环节入手强化传热应从热阻最大的环节入手 强化传热的突破口强化传热的突破口 临界绝缘直径临界绝缘直径电气工程动力保温管道传热过程与换热器 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minmaxminmaxlntttttm , maxmaxttt , minminttt传热过程与换热器 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大的地方温度变化猛烈温差

11、大的地方温度变化猛烈 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ctfmmtt)(传热过程与换热器 - NTU 法法v 有关概念有关概念v 与平均温差法比较与平均温差法比较 污垢热阻污垢热阻传热过程与换热器 必要性必要性四四 Wilson Wilson 图解法图解法 思想思想概念性了解概念性了解五五 隔热保温技术隔热保温技术传热学在科学技术中的的运用各种热交换设备的合理设计与正常运转各种热交换设备的合理设计与正常运转开发强化换热手段，提高设备的紧凑性开发强化换热手段，提高设备的紧凑性研讨有效冷却方法，保证设备平安经济运转研讨有效冷却方法，保证设备平安经济运转设计绝热工程，开发绝热技术设计绝热工程，开发绝热技术制造与运转过程中温度场与热应力的控制制造与