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文档简介

第三节热传导一、导热基本方程和导热率（导热系数）1.导热基本方程（热传导方程式）如图5-10所示。均匀材料构成的平壁，且‘1＞七实践证明：单位时间内物体以热传导方式传递的热量2与传热面积A成正比，与壁面两侧的温度差（‘1—‘2）成正比，而与壁面厚度S成反比，Qx?（/1-12）引入比例系数入，则得Q%七‘2）上式称为热传导方程式，或称为傅里叶定律。把上式改写成下面的形式At式中：^=‘广七，为导热过程的推动力。5R导=天，为单层平壁的导热热阻。2.导热率（导热系数）W/(m•K)或W/(m・°C)导热系数的意义是：当间壁的面积为1m2厚度为1m，壁面两侧的温度差为1K时，在单位时间内以热传导方式所传递的热量。

显然，导热系数入值越大，则物质的导热能力越强。各种物质的导热系数通常用实验方法测定。一般来说，金属的导热系数最大，非金属固体次之，液体的较小，而气体的最小。（1）固体的导热系数；（2）液体的导热系数；（3）气体的导热系数二、通过平壁的稳定热传导1.单层平壁的热传导（导热基本方程）At2.多层平壁的热传导以三层壁为例，如图5-11所示三种不同材质构成的多层平壁截面积为A，各层的厚度为0「62和03,各层的导热系数为入「入2和七，若各层的温度差分别为Ati，At2和At3，则三层的总温度差导At=At+At+At稳定传热，各层的传热速率相等，下式的关系成立QAtAtAtAt+At+At导=1=2=3=123A尸苛寸818263—U—2—3—+—2+—3XXX123123At_At七/P七3At_At七/P七3="

导1导2导3导该式还可变形为下式^H=R导1斗导22=*导丁R导2芸¥导Kt3=QrA导3结论：在多层平壁导热中，推动力大的壁面其热阻也大。壁面温度的计算:由Kt=QR得t=t-QRiA导i2iA导i同理：13=14+号人导3【例题5-5】三、通过圆筒壁的稳定热传导1.单层圆筒壁的热传导圆筒壁导热与平壁导热区别：平壁导热面积为定值；圆筒壁导热面积随半径发生变化。L（t-t）假设：圆筒壁传热面积采用导热面积的平均值L（t-t）c2兀rQ=X—-均式中气="U，带入上式得：r2-ri'1——圆筒内壁半径，m；r2——圆筒外壁半径，m；r…均一一圆筒壁的平均半径，m；L——圆筒长度，m。

r=J均「rln—rr均在工程计算中，采用对数平均值r18r—r单层圆筒壁的导热热阻为：R导=»=亍2.多层圆筒壁的热传导三层圆筒壁，其公式为:八At+At+At1均1r—r气"均3TOC\o"1-5"\h\zQ=~~^~821均1r—r气"均31均12均23均32穴L«-t.)1.r.1,r.1.

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