傳熱學(xué)第二講

傳熱學(xué)第二講2023/4/261第1頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期日四、輻射換熱1.定義:

2.黑體間的輻射換熱物體間靠熱輻射進(jìn)行的熱量傳遞。以無(wú)限靠近的黑體平板為例：高溫物體低溫物體2023/4/262第2頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期日3.實(shí)際物體的輻射換熱以無(wú)限靠近的實(shí)際平板為例：——系統(tǒng)黑度4.大空間小物體輻射換熱下角標(biāo)1——小物體2023/4/263第3頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期日§4傳熱過(guò)程和傳熱系數(shù)傳熱過(guò)程：熱量由壁面一側(cè)的流體通過(guò)壁面?zhèn)鬟f到另一側(cè)流體中去的過(guò)程。傳熱方程：傳熱系數(shù)例：平壁中導(dǎo)熱和對(duì)流綜合傳熱2023/4/264第4頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期日例1-42023/4/265第5頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第二章導(dǎo)熱基本定律及穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱§1導(dǎo)熱基本定律一、溫度場(chǎng)某時(shí)刻物體中各點(diǎn)溫度分布的總稱。1.定義：2.等溫線和等溫面：2023/4/266第6頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期日3.溫度梯度：沿等溫面法線方向上的溫度增量與法向距離比值的極限.二、導(dǎo)熱基本定律（傅利葉定律）單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積所傳導(dǎo)的熱量，正比于當(dāng)?shù)卮怪庇诮孛娣较蛏系臏囟茸兓省?023/4/267第7頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期日三、導(dǎo)熱系數(shù)定義式工程測(cè)量※各向異性材料:※實(shí)驗(yàn)測(cè)定查表其導(dǎo)熱系數(shù)隨方向而變化※影響熱導(dǎo)率的因素：不同物質(zhì)熱導(dǎo)率的差異：構(gòu)造差別、導(dǎo)熱機(jī)理不同。物質(zhì)的種類、材料成分、溫度、濕度、壓力、密度等?！飨蛲圆牧?2023/4/268第8頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期日1、氣體的熱導(dǎo)率氣體的熱導(dǎo)率隨溫度升高而增大2、液體的熱導(dǎo)率3、固體的熱導(dǎo)率※金屬的熱導(dǎo)率：純金屬：合金：※保溫材料：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，溫度低于350℃時(shí)熱導(dǎo)率小于

0.12W/(mK)的材料（絕熱材料）。建筑隔熱保溫材料：※非金屬：2023/4/269第9頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期日§2導(dǎo)熱微分方程導(dǎo)入微元體的總熱流量+微元體內(nèi)熱源的生成熱=導(dǎo)出微元體的總熱流量+微元體熱力學(xué)能（即內(nèi)能）的增量1.導(dǎo)入微元體的總熱流量一、直角坐標(biāo)系導(dǎo)熱微分方程的形式2023/4/2610第10頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2.導(dǎo)出微元體的總熱流量2023/4/2611第11頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期日3.微元體內(nèi)熱源生成熱為單位時(shí)間內(nèi)單位體積中內(nèi)熱源的生成熱。

4.微元體熱力學(xué)能的增量、

及c各為微元體的密度、時(shí)間及比熱容三維直角坐標(biāo)系非穩(wěn)態(tài)有內(nèi)熱源的導(dǎo)熱微分方程2023/4/2612第12頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期日※為常數(shù)時(shí)※為常數(shù)且無(wú)內(nèi)熱源時(shí)※為常數(shù)、無(wú)內(nèi)熱源、穩(wěn)態(tài)時(shí)熱擴(kuò)散率（導(dǎo)溫系數(shù)），熱擴(kuò)散率表征物體被加熱或冷卻時(shí)，物體內(nèi)各部分溫度趨向于均勻一致的能力2023/4/2613第13頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期日二、圓柱坐標(biāo)系導(dǎo)熱微分方程的形式圓柱坐標(biāo)系（r,,z）2023/4/2614第14頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期日三、球坐標(biāo)系導(dǎo)熱微分方程的形式球坐標(biāo)系（r,，）2023/4/2615第15頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期日四、定解條件1.初始條件2.邊界條件第一類邊界條件：給定壁面溫度第二類邊界條件：給定壁面熱流密度第三類邊界條件：對(duì)流換熱條件輻射邊界條件：其它邊界界面連續(xù)條件：2023/4/2616第16頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期日五、求解步驟1.建模2.導(dǎo)熱微分方程的簡(jiǎn)化4.設(shè)定定解條件5.求解溫度分布公式（特解）6.代入導(dǎo)熱基本定律中求解熱流量或熱流密度3.求解微分方程，得出溫度分布的通解2023/4/2617第17頁(yè)，共18頁(yè)，2023年，2月20日，星期日※反映了導(dǎo)熱過(guò)程中材料的導(dǎo)熱能力（）與沿途物質(zhì)儲(chǔ)熱能力（

c）之間的關(guān)系?！碚魑矬w被加熱或冷卻時(shí)，物體內(nèi)各部分溫度趨向于均勻一致的能力?！荡?，即值大或

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