《热传递计算题》课件.pptVIP

热传递计算题本课程将深入探讨热传递的概念、原理和计算方法，并结合实际案例，帮助您掌握热传递计算题的解题技巧。

课件目标1了解热传递的基本概念掌握热传导、热对流和热辐射三种热传递方式的特点及公式。2掌握热传递计算题的解题方法能够根据具体问题，选择合适的公式进行计算，并得出正确的结果。3提高解决热传递问题的能力能够运用所学知识，分析和解决实际工程中的热传递问题。

基础概念复习热量热量是能量的一种形式，它是物体内部微观粒子无规则运动的能量表现形式，它反映了物体内部微观粒子的运动剧烈程度。热量传递是指能量从一个物体或系统传递到另一个物体或系统的过程，是由于物体之间存在温度差而引起的。温度温度是描述物体冷热程度的物理量，是物体内部微观粒子平均动能的标志。温度越高，微观粒子运动越剧烈，平均动能越大。比热容比热容是单位质量的物质温度升高或降低1摄氏度所需的热量，它反映了物质吸收或释放热量的能力。热传递系数热传递系数是描述热量传递速率的物理量，它表示单位时间内，单位面积上通过温度差传递的热量。热传递系数的大小取决于传热方式、材料特性和传热环境。

热传递的形式热传导热量通过物体内部的粒子运动进行传递，从高温区域传递到低温区域。例如，金属勺子放在热水中，勺子会变热。热对流热量通过流体（液体或气体）的流动进行传递。例如，热水在锅中沸腾，热量通过对流传递到整个水体。热辐射热量通过电磁波的形式进行传递，不需要介质。例如，太阳的光和热通过辐射传递到地球。

热传递基础公式傅里叶热传导定律描述热量通过固体材料传递的速率。牛顿冷却定律描述物体与周围环境之间热量传递的速率。斯特藩-玻尔兹曼热辐射定律描述物体辐射的热量与温度之间的关系。

热传递计算常见问题在进行热传递计算时，我们经常会遇到一些常见问题，例如：边界条件确定边界条件，例如温度、热流密度等，是解决热传递问题的关键。热物性参数准确获取热物性参数，例如导热系数、比热容等，对于计算结果的准确性至关重要。传热方式正确判断传热方式，例如传导、对流、辐射，并选择相应的计算公式。计算方法选择合适的计算方法，例如解析法、数值法等，并掌握相关的数值计算技巧。针对这些常见问题，我们可以通过查阅相关资料、进行实验测量、采用数值模拟等方式进行解决。

热传递问题分类热传导热量通过物体内部的分子运动传递热对流热量通过流体的运动传递热辐射热量通过电磁波的形式传递

热传导问题热传导定义热传导是指热量通过物质内部的分子运动传递的现象。当物质内部存在温度差时，热量会从高温区域传递到低温区域。这种热量传递过程称为热传导。热传导影响因素热传导的速率受以下因素影响：

1.物质的热导率：热导率越高，热传导越快。

2.温度差：温度差越大，热传导越快。

3.传热面积：传热面积越大，热传导越快。

4.传热距离：传热距离越短，热传导越快。

热传导问题示例1假设有一块厚度为10厘米的钢板，其两侧温度分别为100摄氏度和0摄氏度。已知钢板的热传导系数为50瓦特每米每开尔文，求钢板的热流密度。

热传导问题示例2一块厚度为10cm的砖墙，其两侧的温度分别为20℃和0℃。已知砖墙的热导率为0.5W/(m·K)，求砖墙的热流量。该问题可以利用傅立叶定律进行求解，公式如下：热流量=热导率*温度梯度*面积其中，温度梯度=(20℃-0℃)/10cm=200℃/m。假设砖墙的面积为1m2，则热流量=0.5W/(m·K)*200℃/m*1m2=100W。

热传导问题示例3一块长为L，宽为W，厚度为H的平板，其两侧温度分别为T1和T2，求平板的热流密度。该问题可以利用傅里叶定律来解决。傅里叶定律指出，热流密度与温度梯度成正比，即：q=-k*dT/dx其中，q为热流密度，k为材料的热导率，dT/dx为温度梯度。对于本例，温度梯度为(T2-T1)/H，因此热流密度为：q=-k*(T2-T1)/H需要注意的是，热流密度是一个矢量，其方向与温度梯度方向相反。

热对流问题定义热对流是指流体（液体或气体）由于温度差异而产生的热量传递方式。热量从温度较高的流体传递到温度较低的流体，并伴随着流体的运动。机理热对流的机理是流体的密度差异。温度较高的流体密度较低，会上升；而温度较低的流体密度较高，会下降。这种循环运动将热量从高温区域传递到低温区域。分类热对流可以分为自然对流和强制对流。自然对流是由流体密度差异引起的，而强制对流则是由外力（如风机或泵）驱动的。

热对流问题示例1一块面积为1平方米的金属板，温度为100摄氏度，放在空气中，空气温度为20摄氏度，空气对流换热系数为10瓦特每平方米每摄氏度。求金属板的散热量。

热对流问题示例2暖气片加热房间