传热学-第1章 绪论.pptVIP

根据牛顿冷却公式，对于内、外墙面与空气之间的对流换热， 本章小结： (1) 导热 Fourier 定律：(2) 对流换热 Newton 冷却公式：(3) 热辐射 Stenfan-Boltzmann 定律： (4) 传热过程 重点掌握以下内容： （1）热传导、热对流、热辐射三种热量传递基本方式及其特点； （2）热流量、热流密度、导热系数、对流换热、表面传热系数、传热系数、热阻等基本概念； （3）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程计算公式进行相关物理量的计算 思考题： 1.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。 3.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的定义。 5.传热过程及传热系数的定义及物理意义。 6.热阻的概念. 对流热阻, 导热热阻的定义及基本表达式。 7.接触热阻,污垢热阻的概念。 8.使用串连热阻叠加的原则和在换热计算中的应用。 9.对流换热和传热过程的区别. 表面传热系数(对流换热系 数)和传热系数的区别。 10.导热系数, 表面传热系数和传热系数之间的区别。 一块厚度δ=50 mm 的平板， 两侧表面分别维持在 材料为铜，λ=375 w/(mK ); 材料为钢， λ=36.4 w/(mK ); 材料为铬砖， λ=2.32 w/(mK )； 材料为铬藻土砖， λ=0.242 w/(mK )。 解： 试求下列条件下的热流密度。 例3 铬砖： 硅藻土砖： 讨论：由计算可见， 由于铜与硅藻土砖导热系数的巨大差别， 导致在相同的条件下通过铜板的导热量比通过硅藻土砖的导热量大三个数量级。 因而，铜是热的良导体， 而硅藻土砖则起到一定的隔热作用 铜： 钢： 1. 热传导与Fourier定律 Heat Transfer 例4 A copper slab (k=372W/mK) is 3 mm thick. It is protected from corrosion by a 2-mm-thick layers of stainless steel (k=17W/mK) on both sides. The temperature is 400 ℃ on one side of this composite wall and 100 ℃ on the other. Find the temperature distribution in the copper slab and the heat conduction through the wall. ——摘自美国麻省理工学院（MIT）《Heat Transfer Textbook》 30 400℃ 100℃ 20 copper Stainless steel Stainless steel 20 2. 对流换热与牛顿冷却定律 Newton’s Law of Cooling 对流机理 Heat Transfer 对流传热的特点 由于流体的宏观运动，从而使流体各部分之间发生相对位移、冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程。 由于流体流动（moving fluid）所导致的传热。 当流体流过一个物体表面时的热量传递过程，它与单纯的热对流不同，具有如下特点：a）导热与热对流同时存在的复杂热传递过程；b）必须有直接接触（流体与壁面）和宏观运动；也必须有温差；c）壁面处会形成速度和温度梯度很大的边界层 2. 对流换热与牛顿冷却定律 Newton’s Law of Cooling Heat Transfer 对流传热方式 自然对流（Natural Convection） 强迫对流（Forced Convection） 混合对流（Mixed Convection） Next 2. 对流换热与牛顿冷却定律 对流换热Newton冷却定律 Heat Transfer 所有的对流换热都涉及热（冷）固体壁面与周围流体之间的热交换。传热量的大小就由Newton冷却定律计算，如下： 式中(采用国际标准制单位SI)： q —— 热流 (Heat flux, W/m2 ) h —— 表面传热系数 (Convective heat transfer coefficient, W/m2·K ) △t —— 温度差 (Temperature, K ) 注意：（1）热流是矢量，大小由上式确定，方向则由物理问题本身确定； （2）公式单位的一致性。 固体 流体 tf tw △t= |tw –tf| 如