傅立叶定律-课件（PPT-精）.pptVIP

第6章 传热 第2讲：6.2 热传导6.2.1 傅立叶定律和导热系数;6.2.2 通过单层平壁和多层平壁的定态导热过程计算6.2.3 通过单层圆筒壁的定态导热过程计算。6.2.4 通过多层圆筒壁的定态导热过程计算。 * * 第2章 传热（12学时） 温度场 Temperature field 稳定温度场 传热沿着等温面的法线方向进行。 Heat conduction Fourier’s law 高温 低温 6. 6. 材料的导热系数 λ 1、导热系数是物性参数，与材料种类以及温度T有关。只有压力很高或很低时，气体的导热系数才随压力的增加而增大。导热系数越大，导热性能越好。 绝热材料多制成多孔状，以减小导热系数。 2、λ纯金属＞ λ合金＞ λ建筑材料＞λ液体＞ λ绝热材料＞λ气体。 材料的导热系数 λ 考察单位面积上的传热 q与时间 、位置无关。 1、单层平壁 2、多层平壁 若高温侧温度t1保持不变，使用几种保温材料，将导热系数最小的保温材料紧贴高温侧使用，使得外壁温度t2可以降低得更多（这正是保温产生的效果），散热速率可以达到最小。 各层温度差与其单位面积上热阻的关系：由式分析可知,层内热阻大，层内温差大；层内热阻小，层内温差小。 此情况下，温度差是热阻的反映。在式中，t1-t4是传热的推动力。 圆筒壁 一维：径向(radial) 半径增大，圆筒面增大。 Q(J/s)与时间、与半径无关， q(q=Q/A)与半径有关。 一维稳定的温度场 Q 3、单层圆筒壁热传导 Q 单层圆筒壁的稳定热传导 Q 或者 Q 分析圆筒壁中的温度分布： 圆筒壁： 或者 式中的Am 平壁：Am=A 公式汇总： 球壁： 多层平壁稳定热传导 公式汇总： 单层圆筒壁热传导 回顾单层圆筒壁热传导 Q 6.2.4 多层圆筒壁的稳定热传导 t1-t4是传热过程的推动力，各层温度差是相应层内热阻的反映。 4、多层圆筒壁的稳定热传导 将λ值最小的材料靠近高温侧放置，Q/L会最小。 各层温度差是各层热阻大小的反映。 多层圆筒壁的稳定热传导 多层圆筒壁的稳定热传导 例:管路热损失的计算：为减少热损失，在外径为 150mm的饱和蒸汽外覆盖厚度为100mm的保温层，保温材 料的导热系数λ＝0.103＋0.000198t（式中t 为0C）。已知 饱和蒸汽温度为1800C，并测得保温层中央厚度为50mm处 的温度为1000C，试求： （1）由于热损失每米管长的蒸汽冷凝量为多少？ （2）保温层的外测温度为多少？ 考察单位管长上的传热量