传热学绪论讲义.pptx

河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花Heat Transfer河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花所有课程60河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花学时：学时：56学时学时实验：实验：6学时学时考试：课内考试考试：课内考试2学时学时上课：上课：48学时学时成绩：考试成绩：考试60（闭卷）（闭卷）平时平时40（出勤（出勤+作业作业+实验实验+案例分析）案例分析）教材：教材：传热学传热学杨世铭杨世铭 陶文铨陶文铨(第第 四版）四版）高等教育出版社高等教育出版社 作作 业：一周交一次，业：一周交一次，每次周五交每次周五交 答疑时间：周三下午答疑时间：周三下午14：0015：30地地 点点:实验楼实验楼B304 课件下载：课件下载：密码：密码：redong卷面卷面50河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花参考书参考书1 1、传热学传热学 戴锅生戴锅生 （第二版），高等教育出版社（第二版），高等教育出版社2 2、传热学传热学 赵镇南赵镇南 高等教育出版社高等教育出版社3 3、传热学传热学 杨世铭杨世铭 （第三版）（第三版）高等教育出版社高等教育出版社4 4、传热学重点难点及典型题精解传热学重点难点及典型题精解 王秋旺王秋旺 西安交通大学出版社西安交通大学出版社5 5、传热学传热学 章熙民章熙民 (第四版第四版)中国建筑工业出版社中国建筑工业出版社6 6、工程传热学工程传热学许国良许国良 中国电力出版社中国电力出版社 河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花课程导航河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花第一章绪论第一章绪论 教学目标及基本要求：教学目标及基本要求：n1.了解传热学与工程热力学在研究内容和方法了解传热学与工程热力学在研究内容和方法上的异同；上的异同；n2.认清传热学的研究对象及其在工程和科学技认清传热学的研究对象及其在工程和科学技术中的应用；术中的应用；n3.掌握热量传递的基本方式：导热、对流和热掌握热量传递的基本方式：导热、对流和热辐射的概念和所传递热量的计算公式；辐射的概念和所传递热量的计算公式；n4.认识到工程实际问题的热量传递过程往往不认识到工程实际问题的热量传递过程往往不是单一的方式而是多种形式的组合，以加深传是单一的方式而是多种形式的组合，以加深传热过程的概念及传热方程的理解；热过程的概念及传热方程的理解；n5.初步理解热阻在分析传热问题中的重要地位。初步理解热阻在分析传热问题中的重要地位。河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花n（1）热传导、热对流、热辐射三种热量传递基）热传导、热对流、热辐射三种热量传递基本方式的机理及特点；本方式的机理及特点；n（2）热流量、热流密度、导热系数、对流传热、）热流量、热流密度、导热系数、对流传热、表面传热系数、传热系数、热阻等基本概念；表面传热系数、传热系数、热阻等基本概念；n（3）灵活运用平壁的一维稳态导热公式、对流）灵活运用平壁的一维稳态导热公式、对流换热的牛顿冷却公式、通过平壁的一维传热过换热的牛顿冷却公式、通过平壁的一维传热过程计算公式进行相关物理量的计算。程计算公式进行相关物理量的计算。重点：重点：河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花1-1 传热学的研究内容及其在科学技术和工程传热学的研究内容及其在科学技术和工程 中的应用中的应用1-2 热量传递的三种基本方式热量传递的三种基本方式1-3 传热过程和传热系数传热过程和传热系数1-4 传热学的发展简史和研究方法（自学）传热学的发展简史和研究方法（自学）河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花1-1 1-1 传热学的研究内容及其在科学技术传热学的研究内容及其在科学技术和工程中的应用和工程中的应用河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花热学：热学：研究自然界中物质与冷热有关的性质研究自然界中物质与冷热有关的性质及这些性质变化的规律；及这些性质变化的规律；工程热力学：工程热力学：研究能量转换的规律以及热能研究能量转换的规律以及热能的性质；的性质；传热学：传热学：研究热量传递规律的一门科学，热研究热量传递规律的一门科学，热量传递的机理、规律、计算和测试方法；量传递的机理、规律、计算和测试方法；制冷与低温：制冷与低温：用人工的方法在一定时间和一用人工的方法在一定时间和一定空间内将某物体或流体冷却，使其温度降定空间内将某物体或流体冷却，使其温度降到环境温度以下或很低的温度并保持该温度。到环境温度以下或很低的温度并保持该温度。燃烧学：燃烧学：研究燃烧现象和燃烧机理；研究燃烧现象和燃烧机理；河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花一、传热学研究内容一、传热学研究内容河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花二、为什么二、为什么学习传热学学习传热学船上的共有船上的共有29台锅炉，放置在台锅炉，放置在6个锅炉仓，动力系统由三套主机组成，个锅炉仓，动力系统由三套主机组成，其中二套为四汽缸往复式蒸汽机，另外以套为蒸汽轮机提供强大的动力其中二套为四汽缸往复式蒸汽机，另外以套为蒸汽轮机提供强大的动力使泰坦尼克号的最大速度达到使泰坦尼克号的最大速度达到43千米千米/小时。四个小时。四个19米（米（63英尺）高的英尺）高的烟囱中只有前烟囱中只有前3个用来排烟，剩下的一个属于陪衬，唯一的实际用途是个用来排烟，剩下的一个属于陪衬，唯一的实际用途是作为主厨房的烟囱。作为主厨房的烟囱。河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花减少热损失，节能！减少热损失，节能！河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花n1946年年，在美国宾夕法尼亚大学研制成功世界，在美国宾夕法尼亚大学研制成功世界上上第一台程序控制第一台程序控制的电子计算机的电子计算机ENIAC。它被。它被用于新式武器弹道问题中许多复杂的计算。用于新式武器弹道问题中许多复杂的计算。ENIAC是一个庞然大物，由是一个庞然大物，由18000个电子管、个电子管、1500多个继电器和其它配件构成，上地多个继电器和其它配件构成，上地170平方平方米米，重达重达30吨吨；耗电；耗电150千瓦千瓦，每秒钟能运行每秒钟能运行5000次加法次加法。这台计算机的使用条件也很苛刻，。这台计算机的使用条件也很苛刻，要求恒温、恒湿，为此还配备了要求恒温、恒湿，为此还配备了一台一台30吨重的吨重的冷却设备冷却设备。尽管如此，过去需要。尽管如此，过去需要100多名工程师多名工程师花费一年才能解决的问题，花费一年才能解决的问题，ENIAC只需两小时只需两小时便能求出答案便能求出答案；n现在中国研制出现在中国研制出2500万亿次万亿次/s超级计算机，相超级计算机，相当于当于2500万亿个计算器的运算量。万亿个计算器的运算量。河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花小型化，节约材料！小型化，节约材料！河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花三、学习传热学的重要性（应用领域）三、学习传热学的重要性（应用领域）河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花1、传统工业能源动力、传统工业能源动力河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花讨论讨论通过上学通过上学期期末期期末的认识的认识实习，实习，说说你说说你在实习在实习中了解中了解了在火了在火电厂中电厂中哪些设哪些设备是涉备是涉及到传及到传热学的热学的知识？知识？提示：如提示：如锅炉内锅炉内的省煤的省煤器器河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花2、传统工业制冷、空调、传统工业制冷、空调河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花3、传统工业石油化工、传统工业石油化工河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花n 在我国石油开采中，稠在我国石油开采中，稠油占有相当比例常温下很难油占有相当比例常温下很难开采。在稠油开采中，需注开采。在稠油开采中，需注入由直流锅炉生产的干度约入由直流锅炉生产的干度约为为70%左右的湿蒸汽进行热左右的湿蒸汽进行热采。采。河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花4、高新技术航空技术、高新技术航空技术河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花n锐边航天器锐边航天器河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花5、高新技术电子器件、高新技术电子器件河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花6、高新技术、高新技术 医药领域医药领域河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花7、节能环保大气环境、节能环保大气环境河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花8、节能环保建筑工程、节能环保建筑工程河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花9、日常生活、日常生活冬天带的不同材料的手冬天带的不同材料的手套：保温性能也是不同套：保温性能也是不同河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花应用：土建、电机电器、机械制造、冶炼、化工、应用：土建、电机电器、机械制造、冶炼、化工、航空航天、食品加工、材料工艺。航空航天、食品加工、材料工艺。三种类型：三种类型：一增强传热一增强传热：缩小设备尺寸或提高设备的生产：缩小设备尺寸或提高设备的生产能力；能力；二消弱传热二消弱传热：避免散热损失；：避免散热损失；三控制温度三控制温度：保持适宜的工作温度。：保持适宜的工作温度。传热学的应用类型传热学的应用类型河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花四、与工程热力学的不同四、与工程热力学的不同河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花五、传热学问题思考五、传热学问题思考NO.1河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花传热学问题思考传热学问题思考NO.2河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花传热学问题思考传热学问题思考NO.3河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花n同样室温下的铁和木同样室温下的铁和木头摸起来的感觉不一头摸起来的感觉不一样，铁比较凉，为什样，铁比较凉，为什么？么？NO.4河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花NO.4河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花1-2 热能传递的三种基本方式热能传递的三种基本方式 导热、对流、热辐射导热、对流、热辐射 河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花一、导热一、导热(heat conduction)2、导热的机理（气体、液体、固体）、导热的机理（气体、液体、固体）1、定义：物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分、定义：物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递称为导热（或称热量传递称为导热（或称热传导热传导）。）。河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花如图：一维导热如图：一维导热垂直垂直ox轴的平面上轴的平面上t一致一致 导热热量，热流量导热热量，热流量 (1-1)3、导热的基本定律、导热的基本定律 傅里叶定律傅里叶定律的数学表达式的数学表达式法国数学家、物理学家傅立叶法国数学家、物理学家傅立叶 温度的变化率温度的变化率 (K/m)表示热流量方向同温度升高的方表示热流量方向同温度升高的方 向相反向相反导热系数（热导率）导热系数（热导率）(W/m.k)给定的面积给定的面积 ()河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花的单位的单位W河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花定义定义热流密度热流密度（热通量热通量）(1-2)河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花4 4、影响热流量或热通量的因素、影响热流量或热通量的因素(1)(q)(2)(q)5、表征材料导热性能优劣的物性参数表征材料导热性能优劣的物性参数（1）不同的材料，）不同的材料，值不同值不同（良导体亦是良导热体）（良导体亦是良导热体）导热性能：金属导热性能：金属 液体液体 气体气体（2）同种材料，）同种材料，=，与温度有关，与温度有关 不同材料的导热能力不同材料的导热能力常温下，常温下，金属金属 液液 非金属非金属 气气 注：冰和水注：冰和水 冰冰 水水(3)A 河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花二、二、对流（传热）对流（传热）1 1、定义：流体各部分之间、定义：流体各部分之间发生相对位移，发生相对位移，冷热流体冷热流体相互渗混所引起的热量传相互渗混所引起的热量传递方式。递方式。2 2、对流只发生在流体（液体和气体）中；、对流只发生在流体（液体和气体）中；必伴导热必伴导热。3 3、单纯对流无实际意义，工程中常见的是对流传热：、单纯对流无实际意义，工程中常见的是对流传热：（即固体表面与流体间的热）（即固体表面与流体间的热）自然对流（暖气炉、无鼓风机的炉灶等自然对流（暖气炉、无鼓风机的炉灶等)强制对流（冷凝器、电风扇降温等）强制对流（冷凝器、电风扇降温等）沸腾与凝结传热（有相变的对流传热）沸腾与凝结传热（有相变的对流传热）对流传热对流传热 河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花4、对流传热的基本计算式、对流传热的基本计算式 牛顿冷却公式牛顿冷却公式 流体被加热（流体被加热（）流体被冷却（流体被冷却（）定义温压（温差）定义温压（温差），时时，时时=即即0 则则 ，h 表面传热系数（对流传热系数）表面传热系数（对流传热系数）（简称换热系数）（简称换热系数）(1-3)(1-4)(1-5)(1-6)河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花5、影响换热系数、影响换热系数h的因素的因素 （2）换热表面的形状与布置）换热表面的形状与布置定义式定义式 ，研究对流换热，主要任务确定研究对流换热，主要任务确定h大小。大小。看表看表1-1 空气自然对流空气自然对流h 10 水强制对流水强制对流h 100015000（1）h=（3）流体的速度）流体的速度河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花三、热辐射三、热辐射1、定义、定义：物体依靠因热的原因而发出的：物体依靠因热的原因而发出的电磁波来传递能量的电磁波来传递能量的 方式称为热辐射。方式称为热辐射。2、物体间热辐射特点、物体间热辐射特点物体物体1 物体物体2 T0K 河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花（1）辐射）辐射+吸收辐射吸收辐射 热量传递热量传递 辐射换热辐射换热（2）热辐射可在真空条件下进行）热辐射可在真空条件下进行（3）辐射换热伴随着能量形式的转换）辐射换热伴随着能量形式的转换 发射：热能发射：热能 辐射能辐射能 吸收：辐射能吸收：辐射能 热能热能河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花3、黑体的辐射热流量（介绍）、黑体的辐射热流量（介绍）斯忒藩斯忒藩-波耳兹曼定律波耳兹曼定律黑体的绝对温度，黑体的绝对温度，黑体的辐射常数黑体的辐射常数5.67 黑体的表面积，黑体的表面积，(1-7)辐射热流量的方向是向辐射面周围半球空间所有辐射热流量的方向是向辐射面周围半球空间所有方向发射的总能量。方向发射的总能量。河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花4、实际物体的辐射热流量、实际物体的辐射热流量，发射率（黑度），发射率（黑度），1，黑体的热辐射能力最强黑体的热辐射能力最强 注：注：不是辐射换热量！不是辐射换热量！(1-8)P6例题例题1-1；P11例例1-2，1-3(1-9)河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花例题例题 1-1 1-1 一块厚度一块厚度=50=50 mm mm 的平板，的平板，两侧表面分别维两侧表面分别维持在持在试求下列条件下的热流密度。试求下列条件下的热流密度。(1)(1)材料为铜，材料为铜，=375=375 w/(mK);w/(mK);(2)(2)材料为钢，材料为钢，=36.4 w/(mK);=36.4 w/(mK);(3)(3)材料为铬砖，材料为铬砖，=2.32 w/(mK)=2.32 w/(mK)；(4)(4)材料为铬藻土砖，材料为铬藻土砖，=0.242 w/(mK)=0.242 w/(mK)。河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花铬砖：铬砖：硅藻土砖：硅藻土砖：讨讨论论：由由计计算算可可见见，由由于于铜铜与与硅硅藻藻土土砖砖导导热热系系数数的的巨巨大大差差别别，导导致致在在相相同同的的条条件件下下通通过过铜铜板板的的导导热热量量比比通通过过硅硅藻藻土土砖砖的的导导热热量量大大三三个个数数量量级级。因因而而，铜铜是是热热的的良良导导体体，而而硅硅藻土砖则起到一定的隔热作用藻土砖则起到一定的隔热作用铜：铜：钢：钢：河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花三种基本传热方式辨析三种基本传热方式辨析n导热导热n对流对流n辐射辐射河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花导热导热河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花对流对流河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花热辐射热辐射河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花三种传热方式特三种传热方式特点汇总点汇总河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花辐射+对流导热对流河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花三种基本传热方式与其他学科的关系三种基本传热方式与其他学科的关系河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花一、传热过程一、传热过程1、什么是传热过程、什么是传热过程 如图，热量由壁面一侧的流体通如图，热量由壁面一侧的流体通过壁面传到过壁面传到另一侧流体中去的过另一侧流体中去的过程称传热过程。程称传热过程。显见：流体显见：流体 1 流体流体2 xot流体1 流体21-3传热过程和传热系数传热过程和传热系数河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花2、传热过程的三个环节、传热过程的三个环节壁面左，壁面左，对流传热，对流传热，b壁面左壁面左 壁面右，导热，壁面右，导热，（a）=常数常数（b）c壁面右壁面右 流体流体2，对流传热，对流传热，（c）a流体流体1xot流体1 流体2河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花3、传热方程式及传热系数、传热方程式及传热系数 温压形式：温压形式：（d）（e）（f）式（式（d）+（e）+（f）：）：(1-10)（a）（b）（c）t河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花 令令 则则 传热系数，传热系数，W/（）传热方程式，是换热器热工计算的基本公式！传热方程式，是换热器热工计算的基本公式！(1-11)(1-12)(1-13)河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花二、传热热阻的概念二、传热热阻的概念1、传热热阻：、传热热阻：将式将式（1-11）写成写成 比较比较 称称 传热过程热阻，传热过程热阻，面积热阻面积热阻(1-14)河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花2、热阻分析图、热阻分析图由图，直接写出传热热流密度：由图，直接写出传热热流密度：河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花n【例例】在寒冷的季节刮风时，人们会感到寒风刺骨，在寒冷的季节刮风时，人们会感到寒风刺骨，裸露的人的皮肤向周围大气的散热量会增加。设人体裸露的人的皮肤向周围大气的散热量会增加。设人体脂肪层的厚度脂肪层的厚度=3mm，其内表面温度，其内表面温度twi=36，在无，在无风时其外表面传热系数风时其外表面传热系数h0=25W/（m2K），当风速为），当风速为0.5米每秒时，外表面传热系数米每秒时，外表面传热系数h0=65W/（m2K）,在在这两种情况下环境温度这两种情况下环境温度tf=15。（取脂肪的导热系。（取脂肪的导热系数为数为0.2W/（mK），皮肤表面视为平壁，按一维稳），皮肤表面视为平壁，按一维稳态传热计算，忽略辐射换热）态传热计算，忽略辐射换热）n试求：试求：n（1）.在无风和刮风天气，皮肤单位面积上的热损失之在无风和刮风天气，皮肤单位面积上的热损失之比是多少？比是多少？n（2）.在无风和刮风天气，皮肤外表面温度各是多少？在无风和刮风天气，皮肤外表面温度各是多少？河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花解：（解：（1）无风时皮肤单位表面积的热损失为：）无风时皮肤单位表面积的热损失为：有风时皮肤单位表面积的热损失为：有风时皮肤单位表面积的热损失为：两者之比为：两者之比为：河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花（2）无风时：由）无风时：由得得有风时：由有风时：由得得河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花例例题题：一一房房屋屋的的混混凝凝土土外外墙墙的的厚厚度度为为=200mm，混混凝凝土土的的热热导导率率为为=1.5W/(mK)，冬冬季季室室外外空空气气温温度度为为tf2=-10,有有风风天天和和墙墙壁壁之之间间的的表表面面传传热热系系数数为为h2=20W/(m2K)，室室内内空空气气温温度度为为tf1=25,和和墙墙壁壁之之间间的的表表面面传传热热系系数数为为h1=5 W/(m2K)。假假设设墙墙壁壁及及两两侧侧的的空空气气温温度度及及表表面面传传热热系系数数都都不不随随时时间间而而变变化化，求求单单位位面积墙壁的散热损失及内外墙壁面的温度。面积墙壁的散热损失及内外墙壁面的温度。解解：由给定条件可知，这是一个稳态传热过程。由给定条件可知，这是一个稳态传热过程。通过墙壁的热流密度，即单位面积墙壁的散通过墙壁的热流密度，即单位面积墙壁的散热损失为热损失为 河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花根据牛顿冷却公式，对于内、外墙面与空气之间的根据牛顿冷却公式，对于内、外墙面与空气之间的对流换热，对流换热，河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花1-4 1-4 传热学的发展简史和研究方法传热学的发展简史和研究方法 （自学）（自学）河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花本章小结：本章小结：(1)导热导热 Fourier 定律：定律：(2)对流换热对流换热 Newton 冷却公式：冷却公式：(3)热辐射热辐射 Stenfan-Boltzmann 定律：定律：(4)传热过程传热过程(5)传热热阻传热热阻河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花思考题：思考题：1.热量传递的基本方式及传热机理。热量传递的基本方式及传热机理。2.一维傅立叶定律的基本表达式及其中各物理量的定义。一维傅立叶定律的基本表达式及其中各物理量的定义。3.牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义。牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义。4.黑体辐射换热的四次方定律基本表达式及其中各物理量黑体辐射换热的四次方定律基本表达式及其中各物理量 的定义。的定义。5.传热过程及传热系数的定义及物理意义。传热过程及传热系数的定义及物理意义。6.热阻的概念热阻的概念.对流热阻对流热阻,导热热阻的定义及基本表达式。导热热阻的定义及基本表达式。7.使用串连热阻叠加的原则和在换热计算中的应用。使用串连热阻叠加的原则和在换热计算中的应用。8.对流传热和传热过程的区别；对流传热和传热过程的区别；表面传热系数表面传热系数(对流换热系数对流换热系数)和传热系数的区别。和传热系数的区别。9.导热系数导热系数,表面传热系数和传热系数之间的区别。表面传热系数和传热系数之间的区别。河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花作作 业：业：P P25-2825-28:1-81-8 1-10 1-10 1-12 1-12 1-18 1-18 1-32 1-32 河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花保温瓶的散热保温瓶的散热-保温瓶夹层中主要依靠辐射传热保温瓶夹层中主要依靠辐射传热1-8河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花1-10：题不考虑辐射，一维，注意是：题不考虑辐射，一维，注意是每天每天的损失；的损失；1-12：只考虑对流传热：只考虑对流传热：1-18：相当于大房间内的小物体（式）：相当于大房间内的小物体（式）河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花1-32题单层平壁，不考虑题单层平壁，不考虑辐射辐射，一维，一维河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。河海大学常州校区热能与动力工程系河海大学常州校区热能与动力工程系传热学传热学2024/11/12 周二 23:05 杨祥花