東南大學傳熱學名詞解釋+分析題整理筆記

1、第一章1.熱傳導物體各部分之間不發(fā)生相對位移,依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子的熱運動而產(chǎn)生的熱能傳遞。2.熱流量單位時間內通過某一給定面積的熱量。3.熱對流指由于流體的宏觀運動而引起的流體各部分之間發(fā)生相對位移,冷、熱流體相互摻混所導致的熱量傳遞過程。4.導熱系數(shù)表征材料導熱性能優(yōu)劣的參數(shù),數(shù)值上等于在單位溫度梯度作用下物體內熱流密度矢量的模。取決于物質的種類和熱力狀態(tài)(溫度和壓力等5.對流換熱流體流過固體表面時,對流和導熱的聯(lián)合作用,使流體與固體壁面之間產(chǎn)生熱量傳遞的過程。6.輻射物體通過電磁波來傳遞能量的方式。7.熱輻射物體因熱的原因而發(fā)出輻射能的現(xiàn)象。8.輻射傳熱物體不斷向空間發(fā)出熱

2、輻射,又不斷吸收其他物體的熱輻射,輻射與吸收過程的綜合結果就造成了以輻射方式進行的物體間的熱量傳遞。9.傳熱過程熱量由壁面一側的流體通過壁面?zhèn)鞯搅硪粋攘黧w中去的過程。10.傳熱系數(shù)表征傳熱過程強烈尺度的標尺,數(shù)值上等于冷熱流體間溫差1、傳熱面積1時的熱流量的值。11.傳熱過程熱阻面積熱阻(見P14第二章1.溫度場各個時刻物體中各點溫度所組成的集合。2.穩(wěn)態(tài)溫度場物體中各點溫度不隨時間變化的溫度場。3.非穩(wěn)態(tài)溫度場物體中各點溫度隨時間變化的溫度場。4.均勻溫度場物體中各點溫度相同的溫度場。5.一維溫度場物體中各點溫度只在一個坐標方向變化的溫度場。6.二維溫度場物體中各點溫度只在二個坐標方向變化的

3、溫度場。7.等溫面溫度場中同一瞬間相同溫度各點連成的面。8.等溫線在任何一個二維截面上等溫面表現(xiàn)為等溫線。9.導熱基本定律在導熱過程中,單位時間內通過給定截面的導熱量,正比于垂直該截面方向上的溫度變化率和截面面積,而熱量傳遞的方向則與溫度升高的方向相反。(傅里葉定律10.熱流線一組與等溫線處處垂直的曲線,通過平面上任一點的熱流線與該點的熱流密度矢量相切。11.熱流通道相鄰兩條熱流線之間所傳遞的熱流量處處相等,相當于構成一個熱流通道。12.保溫材料導熱系數(shù)小的材料。13.表觀導熱系數(shù)不均勻連續(xù)的介質的一種折算導熱系數(shù)。14.導熱微分方程根據(jù)能量守恒定律和傅里葉定律來建立的物體中的溫度場應該滿足的

4、變化關系式。15.熱擴散率表征材料傳播溫度變化能力大小的參數(shù)。(導溫系數(shù)16.邊界條件第一類:規(guī)定了邊界上的溫度值。第二類:規(guī)定了邊界上的熱流密度值。第三類:規(guī)定了邊界上物體與周圍流體間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h及周圍流體溫度tf另外輻射邊界條件,界面連續(xù)條件(見P4517.導溫材料的結構均勻、各向同性均勻、各向異性不均勻、各向同性不均勻各向異性18.接觸熱阻兩名義上互相接觸的固體表面,實際上接觸僅發(fā)生在一些離散的面積元上。在未接觸的界面之間的間隙中常常充滿了空氣,熱量將以導熱的方式穿過這種氣隙層。這種情況與兩固體表面真正完全接觸相比,增加了附加的傳遞阻力,稱為接觸熱阻。影響因素:表面粗糙度表面硬度表面

5、間的壓力等19.肋片依附于基礎表面上的擴展表面。20.肋效率肋片實際散熱量與假設整個肋片表面處于肋根溫度下的理想散熱量的比值。21.過余溫度某點溫度與基準溫度之差(基準溫度一般選取不受換熱條件影響的物體溫度22.多維穩(wěn)態(tài)導熱求解方法分析解法數(shù)值解法模擬方法注意:形狀因子法只能用于兩個等溫邊界F 套管測溫減小誤差的方法(P62F 單層圓筒壁溫度分布(P52J 肋總效率(P66第三章1.非穩(wěn)態(tài)導熱物體的溫度隨時間而變化的導熱過程分類非周期性物體的溫度隨時間的推移逐漸趨近于恒定值周期性物體的溫度隨時間而做周期性變化其中非周期性非穩(wěn)態(tài)導熱階段分為非正規(guī)階段溫度分布主要受初始溫度分布控制正規(guī)階段物體初始

6、溫度分布的影響逐漸消失,溫度分布主要受熱邊界條件的影響2.導熱微分方程解的唯一性定律不可能同時存在兩個都滿足導熱微分方程及同一定解條件的不同解。3.牛頓加熱(冷卻物體內部導熱熱阻可以忽略的導熱或冷卻。4.半無限大物體指從界面一側開始可以向上、下以及正向無限延伸,而在每一個與正向垂直的截面上的物體溫度都相等,即溫度分布至于一個坐標有關的物體。(詳見P1335.特征數(shù)表征某一類物理現(xiàn)象或物理過程特征的無量綱數(shù)。6.特征長度出現(xiàn)在特征數(shù)定義式中的幾何尺度。7.集總參數(shù)法當固體內部的導熱熱阻遠小于其表面的換熱熱阻時,任何時刻固體內部的溫度都趨于一致,可認為整個固體在同一瞬間均處于同一溫度下。這時溫度僅

7、是時間的一元函數(shù)而與空間坐標無關,好像該固體的質量與熱容量匯總到一點上,這種忽略物體內部導熱熱阻的簡化分析方法稱為集總參數(shù)法。F第三類邊界條件下Bi對平板內溫度分布的影響(P116F諾謨圖僅適用于第一類與第三類邊界條件(P131F三種邊界條件下半無限大物體溫度場(P134F多維非穩(wěn)態(tài)導熱的乘積法(P139以過余溫度或無量綱過余溫度表示,不能用溫度表示適用條件:初始溫度均勻,第一類邊界條件時邊界溫度為定值或第三類邊界條件時流體溫度與對流傳熱系數(shù)為定值第四章1.節(jié)點用一系列與坐標軸平行的網(wǎng)格線把求解區(qū)域劃分成許多子區(qū)域,以網(wǎng)格線的交點作為需要確定溫度值的空間位置。2.步長相鄰兩節(jié)點間的距離。3.元

8、體節(jié)點所代表的小區(qū)域。4.離散方程節(jié)點上物理量的代數(shù)方程。5.網(wǎng)格Bi數(shù)以網(wǎng)格步長為特征長度的Bi數(shù)。F穩(wěn)態(tài)收斂性條件(對角占優(yōu)(P171F非穩(wěn)態(tài)導熱顯示格式內部節(jié)點(P176 外部節(jié)點(P178F穩(wěn)定性條件(常被誤說成“收斂性條件”(P178 注:第一類,第二類邊界條件只有內點限制,第三類還要注意邊界點的限制。?？级S第五章1、對流傳熱:流體流過固體表面時與固體間的熱量交換稱為對流傳熱。(自然對流,強制對流見第六章12、212、對流傳熱的研究方法:分析法、比擬法、數(shù)值法、實驗法3、流動邊界層:在固體表面附近流體速度發(fā)生劇烈變化的薄層稱為流動邊界層(又稱速度邊界層。特點:起粘滯性作用的區(qū)域僅僅

9、局限在靠近壁面的薄層內,尺寸很小;邊界層內流速急劇變化,壁面法線方向速度梯度很大;沿流動方向邊界層逐漸加厚,并逐漸由層流邊界層過渡為湍流邊界層;主流區(qū)可以認為是理想流體的流動;規(guī)定達到主流速度99%處的距離Y為流動邊界層厚度,記為4、層流邊界層:在平板的起始段邊界層很薄,隨著板長度X的增加邊界層逐漸加厚,但在某一距離Xc內以前會一直保持層流的性質,此時流體左右秩序的分層流動,各層互不干擾,這時的邊界層稱為層流邊界層。5、湍流邊界層:隨著邊界層厚度的增加,邊界層內由于粘滯力和慣性力的作用變得不穩(wěn)定起來,自前緣Xc處起流動朝著湍流過渡,最終過渡為旺盛湍流。此時流體質點在沿X方向流動的同時,有作者紊

10、亂的不規(guī)則脈動,故稱湍流邊界層。6、粘性底層:湍流邊界層的主體核心雖處于湍流流動狀態(tài),但緊靠壁面處粘滯應力仍占主導地位,致使貼附于壁面的一極薄層內仍保持層流的主要性質,這個極薄層稱為粘性底層。7、緩沖層:在湍流核心與粘性底層之間存在著起過渡作用的部分。8、溫度邊界層:固體表面附近流體溫度發(fā)生劇烈變化的這一薄層稱為溫度邊界層(或熱邊界層,其厚度稱為t9、數(shù)量及分析:通過比較方程式中各項數(shù)量級的相對大小,把數(shù)量級大的保留下來,而舍去數(shù)量級小的項。10、特征數(shù)方程:以特征數(shù)表示的對流傳熱計算關系式。11、比擬理論:利用兩個物理現(xiàn)象之間在控制方程方面的類似性,通過測定其中一種現(xiàn)象的規(guī)律而獲得另一種現(xiàn)象

11、基本關系的方法。(注:只是控制方程方面的相似,而實際內容不同,例如湍流切應力和湍流熱流密度F1對流傳熱的影響因素P197-198F2換熱微分方程與第三類邊界條件的異同P202F3對流傳熱問題總的數(shù)學描寫P205F4流動邊界層內的流態(tài)分析P207下方-P208F5數(shù)量級分析法P210F6二維穩(wěn)態(tài)邊界層型對流傳熱問題的數(shù)學描述P211第六章1、相似原理:是一種借助于量綱分析研究相似物理現(xiàn)象之間的關系,從而指導實驗的理論。目的是減少實驗次數(shù)而又能獲得通用性規(guī)律2、同類現(xiàn)象:指那些由相同形式并具有相同內容的微分方程式所描寫的現(xiàn)象。3、相似現(xiàn)象:對于兩個同類的物理現(xiàn)象如果在相應的時刻及相應的地點上與現(xiàn)象

12、與有關的物理量一一對應成比例,則稱此兩現(xiàn)象彼此相似。(同類現(xiàn)象才能談相似辯證關系:相似必同類,同類不一定相似,例如描寫電場與導熱物體的溫度場的微分方程雖然形式相仿但內容不同,因此不是同類現(xiàn)象,而是比擬現(xiàn)象。相似現(xiàn)象必須滿足的條件:必須是同類現(xiàn)象同名已定準則數(shù)相等單值性條件相似4、單值性條件:指使所研究的問題能被唯一地確定下來的條件,包括初始條件邊界條件幾何條件物理條件5、?；囼?是指用不同于實物幾何尺度的模型(在大多數(shù)情況下是縮小的模型來研究實際裝置中所進行的物理過程的試驗P239最下面6、近似?；?即只要求對過程有決定性影響的條件滿足相似原理的要求。P2407、已定準則:有已知量組成的準則

13、8、待定準則:含有未知量的準則9、特征長度:包括在相似準則數(shù)中的,具有代表性的尺寸稱為特征長度。10、特征速度:計算Re時用到的流速,一般取截面平均流速。11、定性溫度:用以計算流體物性的溫度。12、強制對流:由于泵、風機或其他外部動力源造成的流體流動的對流換熱現(xiàn)象。13、內部流動:換熱壁面上邊界層的發(fā)展受到流道壁面的限制的流動。14、外部流動:換熱壁面上的流體邊界層可以自由的發(fā)展,不會受到流道壁面的阻礙或限制。15、入口段:從進口到流動邊界層及熱邊界層匯合于管子中心線處之間的區(qū)域稱為入口段。16、充分發(fā)展段:當流動邊界層及熱邊界層匯合于管子中心線后稱流動或換熱已經(jīng)充分發(fā)展,匯合后的部分稱為充

14、分發(fā)展段,此后換熱強度將保持不變。17、入口效應:由于入口段邊界層較薄,平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)比較充分發(fā)展段大,入口段有強化傳熱的作用。18、均勻熱流:軸向與周向熱流密度均勻。(用均勻纏繞的電熱絲加熱19、均勻壁溫:軸向與周向壁溫均勻。(用蒸汽凝結或液體沸騰加熱20、當量直徑:對于非圓形槽道計算Re時的特征尺度(De=4Ac/P,Ac-流動截面積,P-潤濕周長21、自然對流:不依靠泵和風機等外力推動,有流體自身溫度場的不均勻所引起的流動稱為自然對流。22、大空間自然對流:指熱邊界層的發(fā)展不受到干擾或阻礙的自然對流,而不拘泥于幾何上的很大或無限大。(又稱外部自然對流23、有限空間自然對流:邊界層的發(fā)展

15、受到干擾或者流體流動受到限制的自然對流。(又稱內部自然對流F1相似準則數(shù)的物理意義P241F2入口段和充分發(fā)展段的換熱系數(shù)h分析(圖P243-244F3均勻熱流及均勻壁溫條件的解釋及對數(shù)溫差P245F4管內流動速度分布隨換熱情況的畸變(圖P247F5流體橫掠單管的邊界層分離理論P256F6大空間自然對流傳熱邊界層中速度與溫度的分布P263F7大空間自然對流局部換熱系數(shù)沿豎壁的變化P265-266(三一叢書F1管內強制對流換熱的強化P91下方F2影響外掠管束對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h的因素P106下方F3對流換熱強化綜述P107第七章1、膜狀凝結:凝結液體能很好的潤濕壁面,并在壁面上鋪展成膜的凝結傳

16、熱形式。2、珠狀凝結:凝結液體不能很好的潤濕壁面,在壁面上形成一個個的小液珠的凝結形式。3、不凝結氣體:在壁面溫度下不能凝結的氣體。4、沸騰過程可分為大容器沸騰(又稱池沸和管內沸騰,或者按飽和度分為飽和沸騰和過冷沸騰。5、大容器沸騰(池沸:加熱壁面沉浸在依靠汽泡的擾動和自然對流而流動且具有自由表面的液體中所發(fā)生的沸騰。6、飽和沸騰:流體主體溫度達到飽和溫度Ts,而壁溫Tw高于飽和溫度所發(fā)生的沸騰。7、汽化核心:加熱表面上能產(chǎn)生氣泡的地點8、孤立氣泡區(qū):在核態(tài)沸騰區(qū),汽化核心開始產(chǎn)生的氣泡彼此互不干擾。9、核態(tài)沸騰(或稱泡狀沸騰:孤立氣泡區(qū)和汽塊區(qū)的沸騰現(xiàn)象。特點:溫壓小,傳熱強。10、燒毀點:

17、核態(tài)沸騰終點的熱流密度Qmax,又稱臨界熱流密度。11、管內沸騰:液體以一定流速流經(jīng)加熱管時所發(fā)生的沸騰現(xiàn)象。12、過冷沸騰:大容器沸騰中流體主要部分的溫度低于相應壓力下的飽和溫度,則稱為過冷沸騰。F1膜狀凝結和珠狀凝結的換熱機理P302F2膜狀凝結的Re計算公式P308F3膜狀凝結的影響因素P310-311F4膜狀凝結的強化P312-313F5大容器飽和沸騰的三個區(qū)域P315-316F6大容器飽和沸騰的臨界熱流密度及工程意義P317F7氣泡動力學高傳熱強度的原因;出現(xiàn)汽化核心的地點;加熱表面為何要過熱P318-319F8沸騰傳熱的影響因素P327-328F9沸騰傳熱的強化P329F10熱管的

18、工作原理P331-332名詞解釋:1、鏡面反射:輻射能投射到物體表面,當表面的不平整尺寸小于投入輻射的波長時形成鏡面反射。2、漫反射:輻射能投射到物體表面,當表面的不平整尺寸大于投入輻射的波長時形成鏡面反射。3、鏡體:反射比=0;透明體:透射比=0;4、斯-玻耳定律:輻射四次方定律,P356.5、普朗克定律:黑體光譜輻射力隨波長增加先增后減。光譜輻射力最大處的波長亦隨溫度不同而變化。溫度升高曲線峰值左移,即移向較短波長。6、維恩位移定律:P357.7、基爾霍夫定律:熱平衡時,任意物體對黑體輻射的吸收比等于同溫下該物體的發(fā)射率。公式P376.8、太陽輻射常數(shù):在日地平均距離處,大氣層外緣與太陽射

19、線相垂直的單位表面積所接收到的太陽輻射能:值為;1370 (見P380;大氣層外緣水平面接收到的太陽投入輻射P380式8-26;環(huán)境輻射:地球以及大氣層中某些具有輻射能力成分的輻射。模型分析:1、蘭貝特定律推導P361;2、蘭貝特定律與斯波耳定律關系推導P362;3、影響物體發(fā)射率的因素:物體種類、溫度、表面狀況。高度磨光發(fā)射率小,受氧化、粗糙面發(fā)射率大,非金屬發(fā)射率高。P3694、簡述太陽能穿過大氣層時的削弱(包括散射、太陽直接輻射定義P381;5、實際物體光譜吸收比影響因素:1物體自身性質、溫度;2與投入輻射按波長的能量分布有關名詞解釋:1、絕熱表面:凈輻射傳熱量為零的表面。2、系統(tǒng)發(fā)射率

20、:由于灰體系統(tǒng)發(fā)射率之值小于1引起的多次吸收與反射對換熱量影響的因子,又稱系統(tǒng)黑度。模型分析:1、角系數(shù)性質:相對性,完整性,可加性;公式P396-397;交叉線法公式P403;2、兩個漫灰體組成的封閉腔輻射傳熱:3種模型簡化公式;系統(tǒng)發(fā)射率公式P4073、控制物體表面間輻射傳熱的方法:1、控制表面熱阻:強化傳熱應減小串聯(lián)環(huán)節(jié)中最大的熱阻項;利用太陽輻射采用光譜選擇性涂層2、控制表面的空間熱阻:增加散熱時增加該表面與溫度較低的表面間的輻射角系數(shù)。P430-4314、遮熱板原理(公式反映及應用。P4335、傳熱網(wǎng)絡圖畫法6、遮熱罩抽氣式熱電偶為什么能減小氣體溫度的測量誤差;涉及的三種傳熱方式P436437第十章(全名詞解釋:1、肋化系數(shù):P4622、臨界絕緣直徑:P4663、污垢熱阻:換熱器運行一段時間后