傳熱之熱傳導(dǎo)課件

傳熱本章章節(jié)第一節(jié)概述（重點(diǎn)）第二節(jié)熱傳導(dǎo)（重點(diǎn)）第三節(jié)對(duì)流傳熱（重點(diǎn)）第四節(jié)傳熱過(guò)程計(jì)算（重點(diǎn)）第五節(jié)對(duì)流傳熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式第六節(jié)輻射傳熱第七節(jié)換熱器章節(jié)小結(jié)第二節(jié)熱傳導(dǎo)（重點(diǎn)）一、熱傳導(dǎo)的基本概念和定律二、通過(guò)平壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)三、通過(guò)圓筒壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo)的基本概念和定律熱通量q（熱流密度）：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)單位傳熱面積的熱量，W/m2傳熱速率Q：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)傳熱面的熱量，J/s或W。對(duì)于定態(tài)傳熱，通過(guò)換熱器各傳熱面的傳熱速率為定值，而熱通量與所選擇的面積有關(guān)，選內(nèi)側(cè)、外側(cè)和平均面積時(shí)q值不同。溫度場(chǎng)：任一瞬間物體或系統(tǒng)內(nèi)各點(diǎn)的溫度分布情況定態(tài)溫度場(chǎng)：定態(tài)一維溫度場(chǎng)：熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo)的基本概念和定律等溫面：同一時(shí)刻溫度場(chǎng)中由溫度相同的點(diǎn)所組成的面。等溫面上無(wú)熱量傳遞，并且等溫面各不相交溫度梯度：兩等溫面溫度差與其垂直距離之比的極限。方向：垂直于等溫面，沿溫度增加的方向，與熱量傳遞的方向相反熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo)的基本概念和定律傅立葉定律熱傳導(dǎo)的基本定律，表示單位時(shí)間內(nèi)傳導(dǎo)的熱量與溫度梯度及垂直熱流方向的截面積成正比導(dǎo)熱速率W導(dǎo)熱面積m2溫度梯度傳熱方向和溫度梯度相反物質(zhì)熱導(dǎo)率W/m?K物質(zhì)的物理性質(zhì)之一，λ越大,導(dǎo)熱越快，導(dǎo)熱性能越好

非金屬液體中水的熱導(dǎo)率最大，氣體熱導(dǎo)率很小，利于保溫?zé)醾鲗?dǎo)通過(guò)平壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)模型條件：1.定態(tài)傳熱，即傳熱速率為常數(shù)；

2.平壁厚度為b；

3.平壁兩側(cè)溫度恒定，分別為t1、t2.積分：得：---單層平壁熱傳導(dǎo)計(jì)算公式熱傳導(dǎo)通過(guò)平壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)---單層平壁熱傳導(dǎo)計(jì)算公式---導(dǎo)熱熱阻，℃/W熱通量單位面積導(dǎo)熱熱阻，m2?℃/W熱傳導(dǎo)通過(guò)平壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的是多層平壁傳熱解決思路：分解成單層平壁，再整體計(jì)算模型條件：1.定態(tài)傳熱，即傳熱速率為常數(shù)；

2.各層平壁厚度為b1，b2，b3；

3.各平壁兩側(cè)溫度恒定，分別為t1、t2、t3、t4.熱傳導(dǎo)通過(guò)平壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的是多層平壁傳熱單層平壁兩側(cè)溫度差與其導(dǎo)熱熱阻成正比，即導(dǎo)熱熱阻大的平壁，其兩側(cè)溫度差也大問(wèn)題：某薄鐵桶外壁包裹一層相同厚度的泡沫，其熱導(dǎo)率分別為350和0.02w/(m?℃),那么其兩側(cè)溫度差之比為？熱傳導(dǎo)通過(guò)平壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)例某爐膛由三種材料的平磚構(gòu)成，內(nèi)層為耐火磚，厚度為150mm；中間層為絕熱層磚，厚度為130mm；外層為普通磚，厚度為230mm。已知爐內(nèi)外壁表面溫度分別為900℃和40℃，求耐火磚與絕熱磚之間的溫度。（熱導(dǎo)率w/(m?℃),：耐火磚1.15，絕熱磚0.15，普通磚0.8）解示意圖如圖所示b1=150mmb2=130mmb3=230mm900℃40℃等號(hào)兩側(cè)消去A，代入數(shù)據(jù)得熱傳導(dǎo)通過(guò)圓筒壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)模型條件：1.定態(tài)傳熱，即傳熱速率為常數(shù)，但熱通量變化；

2.圓筒壁長(zhǎng)L，內(nèi)外徑為r1、r2；

3.內(nèi)外壁溫度恒定，分別為t1、t2.解決思路：微元法，即取一半徑為r、厚度為dr的微元圓筒壁，因?yàn)閐r趨于0，因此傳熱面積可視為未發(fā)生變化L分離變量積分得---單層圓筒壁熱傳導(dǎo)計(jì)算公式熱傳導(dǎo)通過(guò)圓筒壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)L---單層圓筒壁熱傳導(dǎo)計(jì)算公式圓筒壁導(dǎo)熱熱阻單層平壁熱傳導(dǎo)計(jì)算公式熱傳導(dǎo)通過(guò)圓筒壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)Am---圓筒壁內(nèi)、外表面積的對(duì)數(shù)平均面積圓筒壁的對(duì)數(shù)平均半徑A1、A2---圓筒壁的內(nèi)外壁表面積熱傳導(dǎo)通過(guò)圓筒壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)Am---圓筒壁內(nèi)、外表面積的對(duì)數(shù)平均面積Am求法1：Am求法2：如果圓筒壁外壁半徑/內(nèi)壁半徑≤2，可用算術(shù)平均值代替對(duì)數(shù)平均值熱傳導(dǎo)通過(guò)圓筒壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)多層圓筒壁的熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo)通過(guò)圓筒壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)例某規(guī)格為Φ60×3的鋼管，其外用100mm厚的保溫層進(jìn)行保溫，測(cè)得鋼管外壁面溫度為-110℃，絕熱層外壁面溫度為10℃，試求每米管長(zhǎng)的冷量損失量，W/m。（保溫層熱導(dǎo)率w/(m?℃),：0.07）解示意圖如圖所示100mm其中章節(jié)小結(jié)第二節(jié)熱傳導(dǎo)（重點(diǎn)）傳熱方向和溫度梯度相反物質(zhì)熱導(dǎo)率W/m?K物質(zhì)的物理性質(zhì)之一，λ