传热学第一章节.pptVIP

第一章 绪论 第一章 绪论 第一节 传热学的研究对象和任务 工程热力学主要从宏观角度出发， 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第七章 辐射传热 第七章 辐射传热 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 第一章 绪论 1、总传热过程包括串联着的三个环节： 第三节 总传热过程 （1）（tf1→tw1）: （2）（tw1→tw2）: （3）（tw2→tf2）: 由于稳态，通过各环节的热流量相同，即 Φ=h1A（tf1－tw1） Φ=h2A（tw2－tf2） 解上述方程组，消去tw1、tw2,整理后即可得到传热方程式 对流传热或复合传热 纯导热 对流传热或复合传热 2、传热方程式： 第三节 总传热过程 K称为总传热系数，简称传热系数，详见后述。 3、总传热系数K 第三节 总传热过程 K称为总传热系数，简称传热系数，单位为W/(m2·K)，是表征传热过程强弱的非物性参数，也是衡量换热器性能优劣的重要参数。 由上述公式可得平壁一维稳态传热过程的传热系数为： ※原则上采用Fourier公式或Newton冷却公式即可进行总传热过 程热流量的计算； 第三节 总传热过程 4、说明： ※但工程实际中，壁面温度往往是未知的，准确测量又非常困难 ※而传热方程式中不含有壁温，只有冷、热流体的温度，工程 上流体温度往往是已知的或可测量的，因此，直接用传热方 程式计算比较方便。 解： 按式 例1-4 某船润滑油冷却器的润滑油进出口平均温度为50℃，冷却海水的进出口平均温度为30℃，冷却器的传热面积为30m2，若已知传热系数K为150 W/(m2·K)，求热流量?。 可得传热热流量为： 第三节 总传热过程 一、概念 许多物理现象都有类似之处，研究时可互相借鉴，热量传递与电量传递的类比如下表和图1-6所示，其 共同规律为： 第四节 热阻 过程中的转移量 = 过程的动力 过程的阻力 第四节 热阻 图1-6 热传递与导电的类比 热流量? 电流I 过程的转移量 热阻R 电阻R 过程阻力 温差Δt 电位差U 过程动力 热传递 导电 项目 一、概念 对于电系统有： 对于热系统则有： 或 热阻（按总面积计），K/W 面积热阻（按单位面积计），（m2.K)/W 可见，热阻是热量传递过程的阻力。下表列出了平壁导热、对流传热、辐射传热、表面传热、平壁总传热的热阻和温差。 第四节 热阻 两者之间的关系为： r=R?A 对流传热 平壁导热 温差 Δt 热阻,R: K/W r:（m2.K)/W 计算公式 项目 过程 第四节 热阻 平壁总传热 表面传热 辐射传热 温差 Δt 热阻,R: K/W r:（m2.K)/W 计算公式 项目 过程 第四节 热阻 二、热阻分析方法 1、稳态时，可仿效电路，将热传递现象表示为“热路”（又称“热阻网络”），然后按照并、串联电路电阻的计算公式求出热传递过程的总热阻，再代入 或 即可得出热流量或热流密度。因此说： 热阻概念的建立对热传递过程的分析计算带来很大的便利 第四节 热阻 例如，平壁一维稳态传热包括串联着的三个环节： 图1-7 平壁传热的热阻网络 （1）其“热路”如图1-7所示： 第四节 热阻 （2）总热阻等于三个串联环节分热阻之和： （3）热流量或热流密度： 第四节 热阻 2、稳态时，在热流方向上任一段的热阻的大小与该段相应温度差成正比，比值即为热流量或热流密度。 第四节 热阻 据此，即可直观地从温度分布情况判断物体内部各部分热阻的大小比例，又可计算界面温度或物体内的温度分布。 还以平壁稳态传热过程为例，显然有： 若已求得热流密度 ，则壁面温度 和 可按下式计算： 第四节 热阻 例如：一个双层大平壁中温度分布如图1-8所示，问哪一层的 导热系数较大？ 图1-8 温差明显有： ＞ 所以热阻有： ＞ 又 ∵ ＜ ∴ ＜