传热学基本知识ppt课件.pptx

第2章传热学基本知识
第一页，共23页。
教学目标：
了解稳定传热的基本概念；
理解稳定导热、对流换热和辐射换热的基本概念；
了解稳定传热的过程及传热的增强与削弱。
第二页，共23页。
传热学是研究热量传递过程规第2章传热学基本知识
第一页，共23页。
教学目标：
了解稳定传热的基本概念；
理解稳定导热、对流换热和辐射换热的基本概念；
了解稳定传热的过程及传热的增强与削弱。
第二页，共23页。
传热学是研究热量传递过程规律的一门学科。
本章介绍传热的基本方式，分析导热、热对流和辐射的基本特性及应用。
第三页，共23页。
§2－1 稳定传热的基本概念
一、温度与热量
1、温度
定义：用来表示物体冷热程度的物理量。
测量温度的仪表：温度计，玻璃管温度计、热电偶温度计、热电阻温度计等。
衡量温度的数值标尺：温标。
①绝对温标：国际单位制规定的热力学温标，符号T，单位K(开尔文)，中文代号“开”。
②摄氏温标：工程实际常用一种温标，符号t，单位摄氏度，代号“℃”。
换算关系 ： T=t+
一般工程计算中：T=t+273
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2、热量
定义：物体吸收或放出热能的多少。
热量的单位
国际单位制中：J，kJ
工程单位制中：cal，kcal
换算关系 ：1kcal=
热量与能量的区别：
我们可以说一个物体含有多少能量，但我们不能说它含有多少热量。热量是一个过程量，只有在物体通过热传递交换热能才谈得上热量。我们可以说一个物体放出多少热量，吸收多少热量。
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3、传热的基本方式
导热
热对流
热辐射
4、稳定传热的基本概念
稳定传热
传热中温度差保持一恒定值，即不随时间有所变化。
不稳定传热
传热中温度差随时间变化而变化。
本章无特别说明的传热现象都是指稳定传热。
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§2－2 稳定导热
一、定义
温度不同的物体直接接触，温度较高的物体把热能传给温度较低的物体，或在同一物体内部，热能从温度较高的部分传给温度较低部分的传热现象。
二、计算公式
单层墙壁
t1＞t2，温度恒定不变，热能以导热方式由墙体内表面经墙体传向墙的外表面。
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单位时间的导热量
－墙壁的传热面积。
－墙壁的厚度。
－通过单层平壁的导热量。
－墙壁外表面的温度。
－墙体材料的导热系数。
－墙壁内表面的温度。
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热流强度：单位时间内通过单位面积的热量。
墙体材料的导热系数λ ，是材料导热性能的一个指标，由材料本身决定。
材料导热系数大，导热性能好；反之，导热性能差 。
Rλ称为热阻，是热流通过墙壁时遇到的阻力，或者说墙壁抵抗热流通过的能力。
Rλ与λ成反比关系。
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§2－3 对流换热
一、对流换热的特征及影响因素
1、定义
依靠流体的运动，热量由一处传递到另一处的现象称之为热对流。
2、特征
传热过程中流体质点发生了相对位移，而热传导中质点并不发生相对位移。
3、热对流与对流换热的区别
热对流是基本传热方式的一种。
对流换热不是基本传热方式，而是一种复杂的传热过程，既有热对流作用，同时又有导热作用。
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4、影响对流换热的因素
（1）流动的起因
自然对流
受迫对流
（2）流体的流动状态
层流
紊流
（3）流体的物理性质
导热系数、热容、密度、动力粘度等。
（4）换热表面的几何尺寸、形状与大小
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二、对流换热计算
－对流换热热流强度。
－墙壁的换热面积。
－单位时间的对流换热量。
－流体的温度。
－对流换热系数，
其大小反映了对流换热的强弱。
－墙面的温度。
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变换公式的形式，可得：
－对流换热热阻，与对流换热系数成反比。
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§2－4 辐射换热
一、热辐射的本质和特点
1、定义
2、特点：
不依靠物质的直接接触而进行能量传递。
伴随能量形式两次转化：内能→电磁波能→内能。
只要T＞OK，物体都会不断向周围发射热射线。
即使没有温差，也存在热辐射，只不过物体辐射和吸收的能量相等，处于动态平衡。
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二、辐射能的吸收、反射和透射
根据能量守恒定律，有：
两边同除以 ：
－分别为吸收率、反射率、透射率。
黑体：能吸收全部热射线的物体，即 。
白体：能反射全部热射线的物体，即 。
透明体：能透过全部热射线的物体，即 。
在自然界中，绝对黑体、