傳熱學學習課件

1、復復 習習 課課對流（對流換熱）對流（對流換熱）導熱導熱熱輻射熱輻射傳熱過程（換熱器）傳熱過程（換熱器）非穩(wěn)態(tài)導熱非穩(wěn)態(tài)導熱穩(wěn)態(tài)導熱穩(wěn)態(tài)導熱導熱問題數(shù)值解法導熱問題數(shù)值解法基本概念和基本定律基本概念和基本定律（一維穩(wěn)態(tài)導熱）（一維穩(wěn)態(tài)導熱）（集總參數(shù)法）（集總參數(shù)法）導導 熱熱基本概念和基本定律基本概念和基本定律1.1.溫度場、等溫面（線）、溫度梯度和熱流密度等溫度場、等溫面（線）、溫度梯度和熱流密度等基本概念的物理意義；基本概念的物理意義；2.2.掌握傅立葉定律的數(shù)學表達式、各項物理意義及掌握傅立葉定律的數(shù)學表達式、各項物理意義及應用；應用；3.3.了解直角坐標系下導熱微分方程的推導過程，理

2、了解直角坐標系下導熱微分方程的推導過程，理解各項物理意義；解各項物理意義；4.4.理解導熱系數(shù)和熱擴散率的物理意義及其區(qū)別；理解導熱系數(shù)和熱擴散率的物理意義及其區(qū)別；5.5.掌握導熱問題定解條件（初始條件和掌握導熱問題定解條件（初始條件和邊界條件邊界條件）穩(wěn)態(tài)導熱穩(wěn)態(tài)導熱1.掌握平壁和圓筒壁導熱量及多層壁界面溫度的計算。掌握平壁和圓筒壁導熱量及多層壁界面溫度的計算。（平壁、圓筒壁導熱熱阻）（平壁、圓筒壁導熱熱阻）2.了解接觸熱阻；了解接觸熱阻；3.理解肋片導熱微分方程的導出方法；理解肋片導熱微分方程的導出方法；4.掌握肋片效率的定義；掌握肋片效率的定義；5.會用肋效率曲線計算肋片導熱量會用肋效

3、率曲線計算肋片導熱量。非穩(wěn)態(tài)導熱非穩(wěn)態(tài)導熱1.1.了解非穩(wěn)態(tài)導熱的概念、分類及特點；了解非穩(wěn)態(tài)導熱的概念、分類及特點；2.2.掌握掌握BiBi準則數(shù)的定義及物理意義；準則數(shù)的定義及物理意義；3.3.理解理解BiBi0 0和和BiBi對平板溫度場的影響；對平板溫度場的影響；4.4.掌握集總參數(shù)法的應用，并能寫出具體問題的導掌握集總參數(shù)法的應用，并能寫出具體問題的導熱微分方程；熱微分方程；5.5.掌握時間常數(shù)的定義及物理意義掌握時間常數(shù)的定義及物理意義. .導熱問題數(shù)值解法導熱問題數(shù)值解法1.1.理解導熱問題數(shù)值求解的基本思想；理解導熱問題數(shù)值求解的基本思想；2.2.能利用能量守恒定律和傅立葉定律

4、寫出內節(jié)點和邊能利用能量守恒定律和傅立葉定律寫出內節(jié)點和邊界節(jié)點的離散方程。界節(jié)點的離散方程。對流換熱對流換熱分析解（邊界層微分方程組）分析解（邊界層微分方程組）實驗法（實驗法（相似理論指導，實驗關聯(lián)式相似理論指導，實驗關聯(lián)式）是對流換熱的核心問題是對流換熱的核心問題! !增強換熱的措施增強換熱的措施如何確定如何確定h h微分方程式的數(shù)學求解微分方程式的數(shù)學求解動量傳遞和熱量傳遞的比擬法動量傳遞和熱量傳遞的比擬法確定確定h h（了解）（了解）1.1.影響對流換熱的主要因素影響對流換熱的主要因素, ,對流換熱是如何分類的對流換熱是如何分類的?.?.2.2.掌握從流體的溫度場分布可以求出對流換熱系

5、數(shù)掌握從流體的溫度場分布可以求出對流換熱系數(shù)( (表面表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)傳熱系數(shù)), ), 其物理機理和數(shù)學方法。其物理機理和數(shù)學方法。3.3.了解對流換熱問題的數(shù)學描寫中包括那些方程。了解對流換熱問題的數(shù)學描寫中包括那些方程。5.5.掌握速度邊界層和溫度邊界層的物理意義和數(shù)學定義掌握速度邊界層和溫度邊界層的物理意義和數(shù)學定義. .6.6.理解如何使用邊界層理論簡化對流換熱微分方程組理解如何使用邊界層理論簡化對流換熱微分方程組? ? 數(shù)量級分析法數(shù)量級分析法7.7.了解相似分析法推導準則關系式的基本方法了解相似分析法推導準則關系式的基本方法. .8.8.了解相似原理如何指導實驗及實驗數(shù)據(jù)的整理。了解

6、相似原理如何指導實驗及實驗數(shù)據(jù)的整理。9.9.掌握掌握Bi,Nu, Re, Pr, GrBi,Nu, Re, Pr, Gr準則數(shù)的物理意義及定義式。準則數(shù)的物理意義及定義式。無相變對流換熱：無相變對流換熱：流體外掠等溫平板、橫掠單管、橫掠管束；流體外掠等溫平板、橫掠單管、橫掠管束；圓管內部流動；圓管內部流動；大空間自然對流；大空間自然對流；流動特點；流動特點；局部表面換熱系數(shù)的沿程變化；局部表面換熱系數(shù)的沿程變化；增強換熱的方法；增強換熱的方法；關聯(lián)式的選擇；關聯(lián)式的選擇；定性溫度、特征長度、特征速度的選取。定性溫度、特征長度、特征速度的選取。有相變對流換熱：有相變對流換熱：1.1.膜狀凝結和

7、珠狀凝結的概念膜狀凝結和珠狀凝結的概念；2.2.了解純凈飽和蒸汽層流膜狀凝結換熱分析解的基本了解純凈飽和蒸汽層流膜狀凝結換熱分析解的基本推導方法推導方法；3.3.理解影響層流膜狀凝結換熱理解影響層流膜狀凝結換熱的的因素。因素。4.4.掌握大容器掌握大容器飽和沸騰曲線可以分成幾個區(qū)域飽和沸騰曲線可以分成幾個區(qū)域? ?各個各個區(qū)域在換熱原理上有何特點區(qū)域在換熱原理上有何特點? ?指出臨界熱流密度，指出臨界熱流密度，燒毀點。燒毀點。5.5.了解了解氣化核心氣化核心、氣泡產生的物理條件。氣泡產生的物理條件。6.6.理解影響核態(tài)沸騰換熱的因素。理解影響核態(tài)沸騰換熱的因素。熱輻射與輻射換熱熱輻射與輻射換熱

8、實際物體輻射與吸收之間的關系實際物體輻射與吸收之間的關系（基爾霍夫定律）（基爾霍夫定律）實際物體吸收特性（灰體）實際物體吸收特性（灰體）黑體輻射三定律黑體輻射三定律實際物體輻射特性（漫射表面）實際物體輻射特性（漫射表面）熱輻射熱輻射輻射換熱的強化與削弱（遮熱板）輻射換熱的強化與削弱（遮熱板）角系數(shù)角系數(shù)網絡法網絡法輻射換熱輻射換熱1.1. 了解工業(yè)上有實際意義的熱輻射波長范圍，可見光、了解工業(yè)上有實際意義的熱輻射波長范圍，可見光、遠紅外、微波的概念。遠紅外、微波的概念。2.2. 掌握物體的發(fā)射率掌握物體的發(fā)射率, , 吸收率吸收率, , 反射率反射率, , 穿透率是怎穿透率是怎樣定義的樣定義的

9、? ? 發(fā)射率和反射率有何不同發(fā)射率和反射率有何不同? ?3.3. 掌握輻射力、光譜輻射力、定向輻射強度的物理意掌握輻射力、光譜輻射力、定向輻射強度的物理意義義. . 它們之間有什么關系它們之間有什么關系? ?4.4. 掌握黑體輻射基本定律（普朗克定律、維恩位移定掌握黑體輻射基本定律（普朗克定律、維恩位移定律、四次方定律、蘭貝特定律）的物理意義及計算律、四次方定律、蘭貝特定律）的物理意義及計算應用。應用。5.5. 理解實際物體的輻射特性。理解實際物體的輻射特性。6.6. 理解實際物體的選擇性吸收。（溫室效應）理解實際物體的選擇性吸收。（溫室效應）7.7. 理解基爾霍夫定律的物理意義及不同情況的

10、表達式。理解基爾霍夫定律的物理意義及不同情況的表達式。8.8. 掌握黑體、灰體、漫射表面的概念掌握黑體、灰體、漫射表面的概念. .9.9. 掌握角系數(shù)的性質和計算；掌握角系數(shù)的性質和計算；10.10. 掌握有效輻射、投入輻射；掌握有效輻射、投入輻射；11.11. 掌握空間熱阻、表面熱阻；掌握空間熱阻、表面熱阻；12.12. 會用網絡圖法求解輻射換熱問題；會用網絡圖法求解輻射換熱問題；13.13. 了解黑體表面與重輻射面的區(qū)別；了解黑體表面與重輻射面的區(qū)別；14.14. 理解遮熱板的作用原理理解遮熱板的作用原理15.15. 了解氣體輻射的特點。了解氣體輻射的特點。傳熱過程與換熱器傳熱過程與換熱器

11、1.1. 能寫出平板、圓筒壁、肋壁的總傳熱系數(shù)；能寫出平板、圓筒壁、肋壁的總傳熱系數(shù)；2.2. 理解臨界熱絕緣直徑；理解臨界熱絕緣直徑；3.3. 了解換熱器的分類和主要型式；了解換熱器的分類和主要型式；4.4. 會計算對數(shù)平均溫差；會計算對數(shù)平均溫差；5.5. 理解各種流動形式的特點；理解各種流動形式的特點；6.6. 能利用平均溫差法進行換熱器熱計算；能利用平均溫差法進行換熱器熱計算；7.7. 掌握污垢熱阻的概念及定義式；掌握污垢熱阻的概念及定義式；8.8. 理解傳熱強化和削弱的原則和一些措施。理解傳熱強化和削弱的原則和一些措施。公式總結公式總結導熱導熱grad tAnAtn ()()()ttttcxxyyzzc= =RA21ln()2r rRlhAcVccVhAetttt00ddtqAx 公式總結公式總結對流換熱對流換熱xwwxyttth,常見無量綱常見無量綱( (準則數(shù)準則數(shù)) )數(shù)的物理意義及表達式數(shù)的物理意義及表達式wfhA tt對流換熱特征量的選取對流換熱特征量的選取類型類型 定性溫度定性溫度 特征長度特征長度 特征速度特征速度外掠平板外掠平板 橫掠單管橫掠單管 橫掠管束橫掠管束 自然對流自然對流 管內流動管內流動 凝結凝結/ /