传热学发展史 原创 未发表.docVIP

传热学发展史 xxx （xxxxxxx xxx） 摘要：传热学是研究热量传递过程规律的一门科学。我们在设备工程中所涉及的传热学的知识，主要是为了学习供暖工程打基础。在供暖工程中，供暖热负荷的确定需要计算围护结构的传热量，建筑物的围护结构传热主要是通过外墙、外窗、外门、顶棚和地面。 关键字：传热学；导热；对流；热辐射 Heat transfer history DUAN XI Kai Abstract: The heat transfer is the study of heat transfer in the law of a science. We are involved in plant engineering in the heat transfer of knowledge, mainly to study heating works laying the foundation. In heating, heating load calculation to determine need for retaining structure of heat transfer, building envelope heat transfer is mainly through the wall of windows, external doors, roof and floor. Keywords: pressure vessel; explosions; accident; damage 0 引言 传热学这一门学科是在18世纪30年代英国开始的工业革命使生产力空前发展的条件下发展起来的。传热学的发展史实际就是：导热、对流、热辐射三种传方式的发展史。导热、对流早为人们所认识，而热辐射是在1803年才确认的。 传热学是研究热量传递过程规律的一门科学。我们在设备工程中所涉及的传热学的知识，主要是为了学习供暖工程打基础。在供暖工程中，供暖热负荷的确定需要计算围护结构的传热量，建筑物的围护结构传热主要是通过外墙、外窗、外门、顶棚和地面。 在日常生活和生产实践中，会遇到大量传热的现象。传热学是研究热量传递规律的一门技术学科，通过分析传热现象，解决工程中的增强和削弱传热问题，以实现能源的合理使用。凡是有温度差别的地方就一定有热量的传递，热量总是自动地由高温物体传向低温物体。 1 导热 导热是指物体各部分无相对位移或不同物体直接接触时依靠物质分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而进行的热量传递现象。在地球引力范围内，单纯的导热只能发生在密实的固体中。在导热过程中，导热的热流量与壁两侧的温差成正比，与壁的厚度成反比，并与材料的导热性能有关。 确认热是一种运动的过程中，科学史上有两个著名的实验起着关键作用， 其一是：1798年伦福特钻炮筒大量发热实验； 其二是：1799年戴维两块冰块摩擦生热化成水的实验。 19世纪初，兰贝特、毕渥、傅里叶等都从固体一维导热的试验入手研究，1804年毕渥根据试验提出：单位时间通过单位面积的导热量正比于两侧表面温差，反比于壁厚，比例系数是材料的物理性质。 作用：这一规律提高对导热规律的认识，只是粗糙些。 1807年傅里叶：特别重视数学工具的运用，把实验与理论结合起来，提出求解微分方程的分离变量法和可以将解表示成一系列任意函数的概念，得到学述界的重视。 特别是：1822年论著《热的解析理论》完成了导热理论的任务，提出的导热基本定律“傅里叶定律”，导热微分方程，傅里叶级数正确地概括了导热实验的结果。使他成为导热理论的奠基人。 傅立叶定律（傅立叶1822年，法国物理学家） 如图1-1所示，一维导热问题，两个表面均维持均匀温度的平板导热。 根据傅立叶定律，对于x方向上任意一个厚度为dx的微元层，单位时间内通过该层的导热量与当地的温度变化率及平板面积A成正比，即 （1—1） 其中λ——比例常数，导热率（导热系数）； 负号表示热量传递的方向同温度升高的方向相反。 2）热流量 单位时间内通过某一给定面积的热量称为热流量，记为，单位w 。 3）热流密度（面积热流量） 单位时间内通过单位面积的热量称为热流密度，记为q，单位w/㎡。 当物体的温度仅在x方向放生变化时，按傅立叶定律，热流密度的表达式为 （1-2） 说明：傅立叶定律又称导热基本定律，式（1-1）、（1-2）是一维稳态导热时傅立叶定律的数学表达式。通过分析可知： （1）当温度t沿x方向增加时，＞０而q＜０，说明此时热量沿x减小的方向传递； （2）反之，当0时，q0，说明热量沿x增加的方向传递。 （3）导热系数λ表征材料导热性能优劣的参数，是一种物性参数，单位：w/mk。 不同材