传热学第二讲

传热学第二讲2023/3/131第一页，共十八页，2022年，8月28日四、辐射换热1.定义:

2.黑体间的辐射换热物体间靠热辐射进行的热量传递。以无限靠近的黑体平板为例：高温物体低温物体2023/3/132第二页，共十八页，2022年，8月28日3.实际物体的辐射换热以无限靠近的实际平板为例：——系统黑度4.大空间小物体辐射换热下角标1——小物体2023/3/133第三页，共十八页，2022年，8月28日§4传热过程和传热系数传热过程：热量由壁面一侧的流体通过壁面传递到另一侧流体中去的过程。传热方程：传热系数例：平壁中导热和对流综合传热2023/3/134第四页，共十八页，2022年，8月28日例1-42023/3/135第五页，共十八页，2022年，8月28日第二章导热基本定律及稳态导热§1导热基本定律一、温度场某时刻物体中各点温度分布的总称。1.定义：2.等温线和等温面：2023/3/136第六页，共十八页，2022年，8月28日3.温度梯度：沿等温面法线方向上的温度增量与法向距离比值的极限.二、导热基本定律（傅利叶定律）单位时间内通过单位面积所传导的热量，正比于当地垂直于截面方向上的温度变化率。2023/3/137第七页，共十八页，2022年，8月28日三、导热系数定义式工程测量※各向异性材料:※实验测定查表其导热系数随方向而变化※影响热导率的因素：不同物质热导率的差异：构造差别、导热机理不同。物质的种类、材料成分、温度、湿度、压力、密度等。※各向同性材料:2023/3/138第八页，共十八页，2022年，8月28日1、气体的热导率气体的热导率随温度升高而增大2、液体的热导率3、固体的热导率※金属的热导率：纯金属：合金：※保温材料：国家标准规定，温度低于350℃时热导率小于

0.12W/(mK)的材料（绝热材料）。建筑隔热保温材料：※非金属：2023/3/139第九页，共十八页，2022年，8月28日§2导热微分方程导入微元体的总热流量+微元体内热源的生成热=导出微元体的总热流量+微元体热力学能（即内能）的增量1.导入微元体的总热流量一、直角坐标系导热微分方程的形式2023/3/1310第十页，共十八页，2022年，8月28日2.导出微元体的总热流量2023/3/1311第十一页，共十八页，2022年，8月28日3.微元体内热源生成热为单位时间内单位体积中内热源的生成热。

4.微元体热力学能的增量、

及c各为微元体的密度、时间及比热容三维直角坐标系非稳态有内热源的导热微分方程2023/3/1312第十二页，共十八页，2022年，8月28日※为常数时※为常数且无内热源时※为常数、无内热源、稳态时热扩散率（导温系数），热扩散率表征物体被加热或冷却时，物体内各部分温度趋向于均匀一致的能力2023/3/1313第十三页，共十八页，2022年，8月28日二、圆柱坐标系导热微分方程的形式圆柱坐标系（r,,z）2023/3/1314第十四页，共十八页，2022年，8月28日三、球坐标系导热微分方程的形式球坐标系（r,，）2023/3/1315第十五页，共十八页，2022年，8月28日四、定解条件1.初始条件2.边界条件第一类边界条件：给定壁面温度第二类边界条件：给定壁面热流密度第三类边界条件：对流换热条件辐射边界条件：其它边界界面连续条件：2023/3/1316第十六页，共十八页，2022年，8月28日五、求解步骤1.建模2.导热微分方程的简化4.设定定解条件5.求解温度分布公式（特解）6.代入导热基本定律中求解热流量或热流密度3.求解微分方程，得出温度分布的通解2023/3/1317第十七页，共十八页，2022年，8月28日※反映了导热过程中材料的导热能力（）与沿途物质储热能力（

c）之间的关系。※表征物体被加热或冷却时，物体内各部分温度趋向于均匀一致的能力。※值大，即值大或

c