低溫絕熱技術(shù)

低溫絕熱技術(shù)第一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

1-1稀薄氣體的熱傳導1-2分散介質(zhì)的熱傳導1-3絕熱中得輻射換熱第一章低溫絕熱基礎(chǔ)第二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

1-1稀薄氣體的熱傳導1-1-1氣體導熱率的微觀理論

氣體的熱傳導主要由分子的移動及其碰撞而產(chǎn)生。分子的動能從高速分子傳給低速分子。因此，傳熱強度取決于參加換熱的分子數(shù)及其運動速度。根據(jù)氣體動力學的初級理論推算指出，常壓下氣體的熱導率為（1-1）第三頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

根據(jù)嚴格的數(shù)學理論，推得氣體的黏度為而熱導率系數(shù)與氣體分子的結(jié)構(gòu)有關(guān)，對于多數(shù)普通氣體=1.5~2.5（其中單原子氣體為2.5）（1-2）（1-3）（1-4）第四頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

由式（1-2）和式（1-3）得到（1-5）由式（1-5）可見，只要壓強不是太高或太低，氣體的導熱率與壓強是無關(guān)的。因為只是溫度的函數(shù)。正比于P，而卻反比與P。

氣體分子運動均方根速度與溫度有如下關(guān)系：所以，氣體導熱率隨溫度的升高而增大，按關(guān)系隨溫度而變。但是在負壓下，單位體積內(nèi)包含的氣體分子數(shù)大為減小，分子的平均自由程大于容器的尺度，熱導率將隨壓強的降低而減小。（1-6）第五頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

1-1-2氣體分子平均自由能單位時間內(nèi)一個分子與其他分子相碰撞的平均次數(shù)，以及每次碰撞時一個分子自由運動的平均路程。這就是分子做自由運動的平均自由程，它是一個分子與其他分子兩次相碰撞之間走過的距離的平均值。由式（1-2）得（1-7）（1-9）（1-8）第六頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

由式（1-8）可知，不同氣體具有不同的自由程，分子量小的，自由程大。同一種氣體，由于黏度大致上與溫度T成正比，故自由程近似的與成正比，并與壓強成反比。第七頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

1-1-3稀薄氣體導熱的特點第八頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

在自由分子狀態(tài)下，每一個剩余氣體分子在于容器避免碰撞后彈回時，與器壁進行了熱交換，其傳熱速率可以單獨地由剩余氣體的分子量m、比熱容c及壓強p來確定，但這種換熱過程的熱平衡是極難實現(xiàn)的。這時應考慮氣體與器壁分子之間能量交換的不完全。分子與壁面碰撞時趨向熱平衡的程度用熱適應系數(shù)的概念加以定量處理。1-1-4自由分子狀態(tài)氣體導熱第九頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

1-1-5中間壓強區(qū)的氣體導熱

第十頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

第十一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

1-2分散介質(zhì)的熱傳導第十二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

1-2-1顆粒材料的熱傳導第十三頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

第十四頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

第十五頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

第十六頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

1-2-2分散介質(zhì)的接觸熱交換計算公式仍可按式（1-24）~（1-29）的關(guān)系，假定分散介質(zhì)由紊亂分布的球形微粒組成，每一個微粒與鄰近的幾個微粒相接觸，在單位壓力p的負荷下，在接觸點處形成一個微小的接觸，兩球的接觸面積由式（1-34）確定。第十七頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

1-2-2分散介質(zhì)的接觸熱交換第十八頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

第十九頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

1-3絕熱中得輻射換熱1-3-1輻射的基本特性和定義第二十頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

第二十一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

第二十二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

第二十三頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

（2）斯蒂芬-波爾茲曼定律第二十四頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

第二十五頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

第二十六頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

第二十七頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

第二十八頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

第二十九頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

第三十頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

第三十一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期六

1-3-3輻射屏第三十二頁，共三十六頁，編輯于2023年，