V4第一章-绪论-2014解析.pptVIP

* 表面传热系数的影响因素： （1）流体的物性（热导率、粘度、密度、比热容等）； （2）流体流动的形态（层流、湍流）； （3）流动的成因（自然对流或受迫对流）； （4）物体表面的形状、尺寸； （5）换热时流体有无相变（沸腾或凝结）。 一些表面传热系数的数值范围 对流换热类型 表面传热系数 h /[W /( m2?K]) 空气自然对流换热 1～10 水自然对流换热 100～1 000 空气强迫对流换热 10～100 水强迫对流换热 1000～15 000 水沸腾 2500～35 000 水蒸气凝结 5000～25 000 * 四、热辐射 ★辐射： 物体对外发射电磁波的过程 电磁波的数学描述： 波长, ?m 频率, s－1 电磁波的传播速率，m/s，真空中 电磁波的波谱： ★热辐射: 物体内部微观粒子热运动而使物体向外发射辐射能的现象。 * 理论上热辐射的波长范围从零到无穷大，但在日常生活和工业上常见的温度范围内，热辐射的波长主要在0.1?m至100?m之间,包括部分紫外线、可见光和部分红外线三个波段 。 热辐射的主要特点： （1）所有温度大于0 K的物体都具有发射热辐射的能力， 温度愈高，发射热辐射的能力愈强。 发射热辐射时：内热能 辐射能 ； （2）所有实际物体都具有吸收热辐射的能力， 物体吸收热辐射时：辐射能 内热能 ； （3）热辐射不依靠中间媒介，可以在真空中传播； （4）物体间以热辐射进行热量传递是双向的。 高温物体 低温物体 * 物体热辐射的能力取决于物体的温度，温度相同的不同物体 的热辐射能力和吸收能力绝对黑体（简称黑体）最强。黑体表面 在单位时间内发出的热辐射能量为 ★黑体(能吸收投入到其表面上的所有热辐射能的物体)辐射 黑体的热力学温度，K； 黑体辐射常数 黑体辐射系数 辐射表面积，m2 ★发射率 习惯上称黑度，是实际物体的辐射能力与同温度黑体辐射 的比值，表示物体辐射能力接近黑体的程度，它与物体的种 类及表面状态有关。 一般物体表面辐射热流量为同温度下黑体的辐射热流量与 物体的发射率的乘积。 发射率 * ★辐射换热： 以热辐射的方式进行的热量交换。 辐射换热的主要影响因素： （1）物体本身的温度、表面辐射特性； （2）物体的大小、几何形状及相对位置。 注意： （1）热传导、热对流和热辐射三种热量传递基本方式往往不是单独出现的； （2）如果某一种传热方式与其他传热方式相比作用非常小，往往可以忽略。 如表面积为A1、表面温度为 、发射率为 的 物体被包容在一个很大的表面温度为 的空腔 内（黑体），该物体与空腔表面间辐射换热量 例1-2.ppt * 例题 1-2 一根水平放置的蒸汽管道，其保温层外径d = 583 mm，外表面实测平均温度及空气温度分别为 ，此时空气与管道外表面间的自然对流换热的表面传热系数h = 3.42 W /(m2 K), 保温层外表面的发射率ε=0.9。 问：（1） 此管道的散热必须考虑哪些热量传递方式； （2）计算每米长度管道的总散热量。 解：（1） 辐射换热和自然对流换热两种方式。 （2）令管道每米长度上的散热量为 * 传 热 学 Heat Transfer * 传热学 Heat Transfer 主讲教师：李晖 Email: judy.lh@163.com 教学进度：4～17周 (56学时，3.5学分) 考核方式： 平时成绩 30％ （包括出勤、作业、实验） 考试成绩 70％ 无故旷课三次及三次以上，取消考试资格！ * 教材及参考书 杨世铭、陶文铨，传热学 （第四版），高等教育出版社，2006 （教材） 陶文铨，数值传热学，西安交通大学出版社，2001 王秋旺，传热学重点难点及典型题精解，西安交通大学出版社，2001 F.P. Incropera, D.P. DeWitt, T.L.Bergman and A.S. Lavine, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 6th Ed., John Wiley Sons (Asia), 2007 John. H. Lienhard, A Heat Transfer. Phlogiston press, 2005 J.P.Holman, Heat transfer，机械工业出版社，2005 iTunes U: UC Berkeley ME 109: Introduction to Heat Transfer * 第一章 绪论 一． 传热学的研究对象