傳熱學考試重點

名詞解釋熱流量：單位時間內(nèi)所傳遞的熱量。熱流密度：單位時間單位面積上所傳遞的熱量。不同方向上其大小也不同。導熱：當物體內(nèi)有溫度差或兩個不同溫度的物體接觸時，在物體各部分之間不發(fā)生相對位移的情況下，物質微粒（分子、原子或自由電子）的熱運動傳遞了熱量，這種現(xiàn)象被稱為熱傳導，簡稱導熱。熱對流:只依靠流體的宏觀運動傳遞熱量的現(xiàn)象。對流傳熱：流體流過固體壁時的熱傳遞過程，就是熱對流和導熱聯(lián)合用的熱量傳遞過程，稱為表面對流傳熱，簡稱對流傳熱。表面?zhèn)鳠幔▽α鲹Q熱）系數(shù)：意義是指單位面積上，流體與壁之間在單位溫差下及單位時間內(nèi)所能傳遞的熱量，單位是W/（m2?K），也叫對流換熱系數(shù)，表示其過程的強弱程度輻射傳熱：物體不斷向周圍空間發(fā)出熱輻射能，并被周圍物體吸收。同時，物體也不斷接收周圍物體輻射給它的熱能。這樣，物體發(fā)出和接收過程的綜合結果產(chǎn)生了物體間通過熱輻射而進行的熱量傳遞，稱為表面輻射傳熱，簡稱輻射傳熱?？倐鳠徇^程：熱量從溫度較高的流體經(jīng)過固體壁傳遞給另一側溫度較低流體的過程，稱為總傳熱過程，簡稱傳熱過程。傳熱系數(shù)：表明單位時間單位壁面積上，冷熱流體間溫差為1K時所傳遞的熱量，用k表示，單位為W/（m2-K）。對流傳熱系數(shù)表示對流傳熱能力的大小。導熱，對流，熱輻射：導熱或對流都是以冷熱物體的直接接出來傳遞熱量，熱輻射則不同，他依靠物體表面對外發(fā)射可見或不可見的射線（電磁波或者光子）傳遞熱量。溫度場：某一瞬間物體內(nèi)所有各點溫度分布的總稱。一般來說，它是空間坐標和時間坐標的函數(shù)。t=f（x，y，z，t）。等溫面（線）：由物體內(nèi)溫度相同的點所連成的面（或線）。溫度梯度：在等溫面法線方向上最大溫度變化率。熱流失量（熱流密度矢量）：與定義溫度梯度相似，等溫面上某點，以通過該點最大熱流密度的方向為方向，數(shù)值上也正好等于沿該方向熱流密度的矢量成為熱流密度矢量。導熱系數(shù)：物體中單位溫度降度單位時間通過單位面積的導熱量，單位為W/（m2?K）。穩(wěn)態(tài)導熱：物體中各點溫度不隨時間而改變的導熱過程。非穩(wěn)態(tài)導熱：物體中各點溫度隨時間而改變的導熱過程。分為周期性和瞬態(tài)兩大類。傅里葉定律：在各向同性均質的導熱物體中，通過某導熱面積的熱流密度正比于該導熱面法向溫度變化率。適用于連續(xù)均勻和各向同性材料的穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)導熱過程。熱擴散率：表征物體被加熱或者冷卻時，物體內(nèi)各部分溫度趨向均勻一致的能力，表示為a，單位是m2/s。在同樣的加熱條件下，物體熱擴散率的數(shù)值愈大，物體內(nèi)各部分處的溫度差別愈小。定解條件（單值性條件）：使微分方程獲得適合某一特定問題解的附加條件，包括初始條件和邊界條件。導熱的單值性條件：幾何條件，說明參與導熱過程的物體的幾何形狀和大??；物理條件，說明參與導熱過程的物體的物理特性；時間條件，說明在時間上過程進行的特點；邊界條件，第一類邊界條件是已知任何時刻物體邊界面上的溫度值，第二類邊界條件是已知任何時刻物體邊界面上的熱流密度值，第三類邊界條件是已知邊界面周圍流體溫度tf和邊界面與流體之間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h，第四類邊界條件或稱接觸面邊界條件，是已知兩物體表面緊密接觸時的情形。肋片效率：在肋片表面平均溫度tm下，肋片的實際散熱量少與假定整個肋片表面都處在肋基溫度t0時的理想散熱量?0的比值，用nf表示。臨界熱絕緣直徑么：對應于總熱阻Rl為極小值時的保溫層外徑。集總參數(shù)法:當Bi<0.1時，可以近似的認為物體的溫度是均勻的，這種忽略物體內(nèi)部導熱熱阻，認為物體溫度均勻一致的分析方法成為集總參數(shù)法。蓄熱系數(shù)：表示當物體表面溫度波振幅為1°C時，導入物體的最大熱流密度，用s表示，它與材料的熱物性以及波動的周期有關，S24就是周期為24h材料的蓄熱系數(shù)。影響對流換熱的因素：流動的起因和流動狀態(tài)，流體的熱物理性質（比熱容，導熱系數(shù)，密度，黏度），流體物相變化，壁面的幾何參數(shù)（尺寸，粗糙度，形狀），熱流的方向性。相變換熱：在一定條件下，流體在換熱過程中會發(fā)生相變，這時的換熱稱相變換熱。（有限）邊界層厚度：u/u無窮=0.99處的離壁距離定義為邊界層厚度。層流邊界層：在層流狀態(tài)下，流體質點運動軌跡相互平行，呈一層一層的有秩序的滑動。紊流邊界層：在紊流區(qū)，流體質點沿主流運動方向的周圍作紊亂的不規(guī)則脈動。流動邊界層的幾個重要特性：邊界層極薄，其厚度與壁的定型尺寸l相比極??；在邊界層內(nèi)存在較大的速度梯度和溫度梯度；邊界層流態(tài)分層流與紊流，紊流邊界層緊靠壁處仍將是層流，稱為層流底層；流場可劃分為主流區(qū)和邊界層區(qū)。只有在邊界層內(nèi)才顯示流體黏性的影響。物理現(xiàn)象相似：兩個同類物理現(xiàn)象中，只要空間相應點在時間相對應的瞬間，它們的全部物理量各自成比例，則這兩個物理現(xiàn)象相似。若相似，其對應的準則數(shù)相等。判別相似的條件：幾何條件，物理條件，邊界條件，時間條件。相似三原理實驗應用：實驗時測量各相似準則中包含的全部物理量，其中物性由實驗系統(tǒng)中的定性溫度確定；實驗結果整理成準則關聯(lián)式；實驗結果可以推廣應用到相似的現(xiàn)象。在安排模型試驗時，為保證實驗設備中的現(xiàn)象與實際設備中的現(xiàn)象相似，必須保證模型與原型現(xiàn)象單值性條件相似，而且同名的已定準則數(shù)值上相等。相似三定律的性質：彼此相似的現(xiàn)象，它們的同名相似準則必定相等；如果一個物理現(xiàn)象有n個物理量，涉及的基本量有r個，那么這物理現(xiàn)象可用n-r個準則書表現(xiàn)；兩個物理現(xiàn)象相似，必須同時滿足幾何相似，單值性條件相似，決定準則數(shù)相等。相似準則（如Nu,Re,Pr,Gr,Ra）由幾個變量組成的無量綱的組合量。自然對流傳熱：流體各部分之間由于密度差而引起的相對運動。無限空間自然對流傳熱：傳熱面上邊界層的形成和發(fā)展不受周圍物體的干擾時的自然對流傳熱。受到狹小空間限制的自然對流傳熱稱作有限空間自然對流傳熱。當量導熱系數(shù)：封閉夾層的換熱強弱，用入e表示。珠狀凝結：當凝結液不能潤濕壁面（9>90）時，凝結液在壁面上形成許多液滴，而不形成連續(xù)的液膜。膜狀凝結：當凝結液能很好地潤濕壁面時，凝結液將形成連續(xù)的膜向下流動，稱為。柱狀凝結：若凝結液不能很好地潤濕壁面，凝結液將聚成一個個的液珠，稱為。影響膜狀凝結的因素：蒸汽速度，蒸汽含不凝氣體，表面粗糙度，蒸汽含油，過熱蒸汽。增強凝結換熱的措施：關鍵是設法減薄凝液膜層的厚度，加速它的排泄，以及促成珠狀凝結，措施如下：改變表面的幾何特征，主要指避免上開溝槽、掛絲等；有效地排除不凝氣體，為此應使設備正壓運行，對于負壓運行的冷凝器，則需加裝抽氣裝置；加速凝液的排除，加裝中間導流裝置、使用離心力、低頻振動和靜電吸引等方法加速凝液的排泄；采用能形成珠狀凝結的表面在凝結壁面上涂鍍凝液附著力很小的材料或在蒸氣中加促進劑，如酸油，以促進柱狀凝結的形成。熱輻射的吸收特性：a+p+T=1。a7a/e，成為物體的吸收比，表示投射的總能量中被吸收的能量所占份額；p=ep/e，成為物體的反射比，表示被反射的能量所占份額；丁=少T/g成為物體的穿透比，表示被透射的能量所占份額。44.黑體：如物體能全部吸收外來射線，即a=1，由于可見光亦被全部吸收而不被反射，人眼所看到的眼色呈現(xiàn)為黑色，故這種物體被定義為黑體。白體：反射比P=l的物體(漫射表面)透明體：透射比丁=1的物體灰體：光譜吸收比與波長無關的理想物體。黑度：實際物體的輻射力與同溫度下黑體輻射力的比值，即物體發(fā)射能力接近黑體的程度。定向輻射強度：在某給定輻射方向上，單位時間、單位可見輻射面積、在單位立體角內(nèi)所發(fā)射全部波長的能量，用符號10表示。光譜定向輻射強度：在某給定輻射方向上，單位時間、單位可見輻射面積，在波長入附近的單位波長間隔內(nèi)、單位立體角內(nèi)所發(fā)射的能量稱為。單位為W/(m2*sr*um)。定向輻射力：在某給定輻射方向上，單位時間內(nèi)、物體單位輻射面積、在單位立體角內(nèi)所發(fā)射全部波長的能量稱為定向輻射力，用E表示，單位為W/(m2*sr)。輻射力：單位時間內(nèi)、物體單位輻射面積向半球空間所發(fā)射全部波長的總能量稱為。用E表示，單位為W/m2光譜輻射力：單位時間內(nèi)、物體單位輻射面積、在波長入附近的單位波長間隔內(nèi)，向半球空間所發(fā)射的能量稱為。用E入表示，單位為W/(m2*um)。光譜定向輻射力：在給定輻射方向上，單位時間內(nèi)、單位物體輻射面積、在單位立體角內(nèi)發(fā)射的在波長入附近單位波長間隔內(nèi)的能量稱為。漫射表面：如該表面既是漫發(fā)射表面，又是漫反射表面，則該表面稱為漫射表面。射的輻射能。除了黑體外，只有漫射表面才遵守蘭貝特定律。角系數(shù)：從表面1發(fā)出的輻射能直接落到表面2上的百分數(shù)。它與另一表面的吸收能力無關，取決于表面的大小和相對位置，與輻射物體是否是黑體無關，它同樣使用非黑體表面間的輻射換熱。具有相對性，