传热学基本理论
传热学基本概念知识点
传热学基本概念知识点 1傅里叶定律：单位时间内通过单位截面积所传递的热量，正比例于当地垂直于截面方向上的温度变化率 2集总参数法：忽略物体内部导热热阻的简化分析方法 3临界热通量：又称为临界热流密度，是大容器饱和沸腾中的热流密度的峰值 5效能：表示换热器的实际换热效果与最大可能的换热效果之比 6对流换热是怎样的过程，热量如何传递的？对流：指流体各部分之间发生相对位移，冷热流体相互掺混所引起的热量传递方式。对流仅能发生在流体中，而且必然伴随有导热现象。对流两大类：自然对流与强制对流。 影响换热系数因素：流体的物性，换热表面的形状与布置，流速 7何谓膜状凝结过程，不凝结气体是如何影响凝结换热过程的？ 蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时，如果凝结液体能很好的润湿壁面，它就在壁面上铺展成膜，这种凝结形式称为膜状凝结。 不凝结气体对凝结换热过程的影响：在靠近液膜表面的蒸气侧，随着蒸气的凝结，蒸气分压力减小而不凝结气体的分压力增大。蒸气在抵达液膜表面进行凝结前，必须以扩散方式穿过聚集在界面附近的不凝结气体层。因此，不凝结气体层的存在增加了传递过程的阻力。 8试以导热系数为定值，原来处于室温的无限大平壁因其一表面温度突然升高为某一定值而发生非稳态导热过程为例，说明过程中平壁内
部温度变化的情况，着重指出几个典型阶段。 首先是平壁中紧挨高温表面部分的温度很快上升，而其余部分则仍保持原来的温度，随着时间的推移，温度上升所波及的范围不断扩大，经历了一段时间后，平壁的其他部分的温度也缓慢上升。 主要分为两个阶段：非正规状况阶段和正规状况阶段 9灰体有什么主要特征？灰体的吸收率与哪些因素有关？ 灰体的主要特征是光谱吸收比与波长无关。灰体的吸收率恒等于同温度下的发射率，影响因素有：物体种类、表面温度和表面状况。 10气体与一般固体比较其辐射特性有什么主要差别？ 气体辐射的主要特点是：（1）气体辐射对波长有选择性（2）气体辐射和吸收是在整个容积中进行的 11说明平均传热温压得意义，在纯逆流或顺流时计算方法上有什么差别？ 平均传热温压就是在利用传热传热方程式来计算整个传热面上的热流量时，需要用到的整个传热面积上的平均温差。 纯顺流和纯逆流时都可按对数平均温差计算式计算，只是取值有所不同。 12边界层，边界层理论 边界层理论：（1）流场可划分为主流区和边界层区。只有在边界层区考虑粘性对流动的影响，在主流区可视作理想流体流动。（2）边界层厚度远小于壁面尺寸（3）边界层内流动状态分为层流与湍流，湍流边界层内紧靠壁面处仍有层流底层。
传热学复习资料汇总
传热学复习资料汇总 一、名词汇总 1．热流量：单位时间内所传递的热量 2．热流密度：单位传热面上的热流量 3．导热：当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时，在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量，这种现象被称为热传导，简称导热。 4．对流传热：流体流过固体壁时的热传递过程，就是热对流和导热联合用的热量传递过程，称为表面对流传热，简称对流传热。 5．辐射传热：物体不断向周围空间发出热辐射能，并被周围物体吸收。同时，物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。这样，物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递，称为表面辐射传热，简称辐射传热。 6．总传热过程：热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，称为总传热过程，简称传热过程。 ] 7．对流传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量，单位为W／(m2·K)。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8．辐射传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量，单位为W／(m2·K)。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。 9．复合传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量，单位为W／(m2·K)。复合传热系数表示复合传热能力的大小。10．总传热系数：总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间内的传热量。 11．温度场：某一瞬间物体内各点温度分布的总称。一般来说，它是空间坐标和时间坐标的函数。 12．等温面(线)：由物体内温度相同的点所连成的面（或线）。 13．温度梯度：在等温面法线方向上最大温度变化率。 14．热导率：物性参数，热流密度矢量与温度降度的比值，数值上等于 1 K／m 的温度梯度作用下产生的热流密度。热导率是材料固有的热物理性质，表示物质导热能力的大小。 { 15．导温系数：材料传播温度变化能力大小的指标。 16．稳态导热：物体中各点温度不随时间而改变的导热过程。 17．非稳态导热：物体中各点温度随时间而改变的导热过程。 18．傅里叶定律：在各向同性均质的导热物体中，通过某导热面积的热流密度正比于该导热面法向温度变化率。 19．保温(隔热)材料：λ≤ W/(m·K)(平均温度不高于350℃时)的材料。20．肋效率：肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比。 21．接触热阻：材料表面由于存在一定的粗糙度使相接触的表面之间存在间隙，给导热过程带来额外热阻。 22．定解条件(单值性条件)：使微分方程获得适合某一特定问题解的附加条件，包括初始条件和边界条件。位传热面积在单位时间内的传热量。 &
(完整版)传热学期末考试试题
传热学（一） 第一部分选择题 ?单项选择题（本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1. 在稳态导热中 , 决定物体内温度分布的是 ( B) A. 导温系数 B. 导热系数 C. 传热系数 D. 密度 2. 下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响 ?(C ) A. 雷诺数 B. 雷利数 C. 普朗特数 D. 努谢尔特数 3. 单位面积的导热热阻单位为 ( B)
A. B. C. D. 4. 绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数 (C ) 自然对流。 A. 小于 B. 等于 C. 大于 D. 无法比较 5. 对流换热系数为 100 、温度为 20 ℃的空气流经 50 ℃的壁面，其对流换热的热流密度为（D ） A. B. C. D. 6. 流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热，如果流速等条件相同，则（ C） A. 粗管和细管的相同 B. 粗管内的大 C. 细管内的大 D. 无法比较 7. 在相同的进出口温度条件下，逆流和顺流的平均温差的关系为（ A） A. 逆流大于顺流 B. 顺流大于逆流 C. 两者相等 D. 无法比较
8. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的（A ） A. 有效辐射 B. 辐射力 C. 反射辐射 D. 黑度 9. （D ）是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。 A. 灰体 B. 磨光玻璃 C. 涂料 D. 黑体 10. 削弱辐射换热的有效方法是加遮热板，而遮热板表面的黑度应（B ） A. 大一点好 B. 小一点好 C. 大、小都一样 D. 无法判断 第二部分非选择题 ?填空题（本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分） 11. 如果温度场随时间变化，则为。非稳态温度场
传热学考研知识点总结 (1)
传热学考研知识点总结 对流换热是怎样的过程,热量如何传递的?如下是小编整理的传 热学考研知识点总结，希望对你有所帮助。 传热学考研知识点总结§1-1 “三个W” §1-2 热量传递的三种基本方式§1-3 传热过程和传热系数 要求：通过本章的学习，读者应对热量传递的三种基本方式、传热过程及热阻的概念有所了解，并能进行简单的计算，能对工程实际中简单的传热问题进行分析。作为绪论，本章对全书的主要内容作了初步概括但没有深化，具体更深入的讨论在随后的章节中体现。本 章重点： 1.传热学研究的基本问题物体内部温度分布的计算方法热量 的传递速率增强或削弱热传递速率的方法 2.热量传递的三种基本方 式 (1).导热：依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递。传热学重点研究的是在宏观温差作用下所发生的热量传递。傅立叶导热公式： (2).对流换热：当流体流过物体表面时所发生的热量传递过程。牛顿冷却公式： (3).辐射换热：任何一个处于绝对零度以上的物体都具有发射热辐射和吸收热辐射的能力，辐射换热就是这两个过程共同作用的结果。由于电磁波只能直线传播，所以只有两个物体相互看得见的部分才能发生辐射换热。黑体热辐射公式：实际物体热辐射：
传热过程及传热系数：热量从固壁一侧的流体通过固壁传向另一侧流体的过程。最简单的传热过程由三个环节串联组成。 传热学研究的基础 傅立叶定律 能量守恒定律+ 牛顿冷却公式 + 质量动量守恒定律四次方定律本章难点 1.对三种传热形式关系的理解各种方式热量传递的机理不同，但却可以同时存在于一个传热现象中。 2.热阻概念的理解严格讲热阻只适用于一维热量传递过程，且在传递过程中热量不能有任何形式的损耗。 思考题： 1.冬天经太阳晒过的棉被盖起来很暖和，经过拍打以后，效果更加明显。为什么？ 2.试分析室内暖气片的散热过程。 3.冬天住在新建的居民楼比住旧楼房感觉更冷。试用传热学观点解释原因。 4.从教材表1-1给出的几种h数值，你可以得到什么结论？ 5.夏天，有两个完全相同的液氮贮存容器放在一起，一个表面已结霜，另一个则没有。请问哪个容器的隔热性能更好，为什么? §2-1 导热的基本概念和定律§2-2 导热微分方程§2-3 一维稳态导热 §2-4伸展体的一维稳态导热
《传热学》重点复习提纲(2010-01-04)
传热学复习指南 （2010-01-04修订） 目录： 一、导热问题 二、对流问题 三、辐射问题 四、传热过程与换热器 五、需要理解、掌握的公式 一、导热问题 A) 基本知识点： ● 等温线、等温面、热流线的定义和特点 ● 导热系数 ● 导热基本定律（傅立叶定律）——公式、符号、意义 ● 三类边界条件的含义、表达式 ● 直角坐标下导热微分方程表示式： p T T T T c t x x y y z z ρλλλ?????????????=+++Φ ? ? ???????????? ?? 各项的物理意义是什么？ 如何进行简化？如：一维、稳态、常物性、无内热源的导热 ● 肋片（翅片）的导热的特点、肋效率的定义 ● 热阻的概念与应用 ● 一维变导热系数问题 ● 导温系数（热扩散率）的定义式及物理含义 ● 集总参数法原理、判断准则 ● Bi 、Fo 准则数定义式和含义（Bi 与Nu 准则数的区别） ● Bi →∞或者Bi →0各代表什么？它们对导热的影响。 ● 数值解的基本思想。 ● 节点方程的建立（内部节点、边界节点） ● 中心、向前、向后差分格式 B) 计算问题： 1、单层或多层平板的导热计算问题。 2、圆柱体稳态导热问题 3、变导热系数问题：热流密度或温度分布计算公式的推导 4、非稳态导热集总参数问题计算 5、根据能量平衡建立节点的离散方程 C) 深入问题 ● 一维有内热源的问题
● 一维、二维非稳态问题建模（方程+定解条件） ● 显式格式的稳定性问题 ● 数值解稳定性、收敛性、精确性的含义 ● 肋片计算 22() c hP t t d t dx A λ∞-= ——二阶线性齐次常微分方程，m =P ——参与换热的截面积；Ac ——肋片横截面面积。 温度与肋根热流量为： 00 0[()] () ()x ch m x H ch mH hP th mH m θθφθ=-== 肋效率： ()f th mH mH η= D) 典型例题与习题 ● 典型例题与习题： 例题2-2 例题2-5 例题2-12 例题3-1 例题3-2 例题2-5 习题2-4、10、17、18、34、71 习题3-9、10 ● 集总参数计算 前提条件：Bi →0 方程如何建立需要掌握！！ 公式： 0exp()hA cV θτθρ=- 时间常数的概念及其在热电偶测温中的应用： exp(-1)=36.8%。 1、先判断是否适用（l=V/A ） Bi v <0.1M ， M=1（平板）、1/2（圆柱）、1/3（球） 2、注意面积、体积的定义 A ——参与换热的表面积 ● 离散方程的建立与应用 举例： 1、已知导热微分方程为????λ22220T x T y q ++=，q 和λ均为常数，右图中角点节点A
传热学复习提纲 标准版
1．傅里叶定律: 在各向同性均质的导热物体中，通过某导热面积的热流密度正比于该导热面法向温度变化率。2．临界热绝缘直径: 临界热绝缘直径dc是指对应于总热阻RL为极小值时的保温层外径，只有当管道外径d2大鱼临界热绝缘直径dc时，覆盖保温层才肯定有效地起到减少热损失的作用。 3．速度边界层：在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层。 4．温度边界层：在流体温度场中壁面附近温度发生急剧变化的薄层。 5．定性温度：确定换热过程中流体物性的温度。 6．特征尺度：对于对流传热起决定作用的几何尺寸。 7．相似准则：(如Nu,Re,Pr,Gr,Ra)：由几个变量组成的无量纲的组合量。 8．珠状凝结：当凝结液不能润湿壁面(θ>90?)时，凝结液在壁面上形成许多液滴，而不形成连续的液膜。 9．膜状凝结：当液体能润湿壁面时，凝结液和壁面的润湿角(液体与壁面交界处的切面经液体到壁面的交角)θ<90?，凝结液在壁面上形成一层完整的液膜。 10．核态沸腾：在加热面上产生汽泡，换热温差小，且产生汽泡的速度小于汽泡脱离加热表面的速度，汽泡的剧烈扰动使表面传热系数和热流密度都急剧增加。 11．膜态沸腾：在加热表面上形成稳定的汽膜层，相变过程不是发生在壁面上，而是汽液界面上，但由于蒸汽的导热系数远小于液体的导热系数，因此表面传热系数大大下降。 12．热辐射：由于物体内部微观粒子的热运动状态改变，而将部分内能转换成电磁波的能量发射出去的过程。 13．吸收比：投射到物体表面的热辐射中被物体所吸收的比例。 14．反射比：投射到物体表面的热辐射中被物体表面所反射的比例。15．穿透比：投射到物体表面的热辐射中穿透物体的比例。 16．黑体：吸收比α= 1的物体。 17．白体：反射比ρ=l的物体(漫射表面) 18．透明体：透射比τ= 1的物体 19．灰体：光谱吸收比与波长无关的理想物体。 20．黑度：实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力的比值，即物体发射能力接近黑体的程度。 21．辐射力：单位时间内物体的单位辐射面积向外界(半球空间)发射的全部波长的辐射能。 22．漫反射表面：如果不论外界辐射是以一束射线沿某一方向投入还是从整个半球空间均匀投入，物体表面在半球空间范围内各方向上都有均匀的反射辐射度Lr，则该表面称为漫反射表面。 23．角系数：从表面1发出的辐射能直接落到表面2上的百分数。 24．有效辐射：单位时间内从单位面积离开的总辐射能，即发射辐射和反射辐射之和。25．投入辐射：单位时间内投射到单位面积上的总辐射能。 26．漫射表面：如该表面既是漫发射表面，又是漫反射表面，则该表面称为漫射表面。27．定向辐射力：单位辐射面积在单位时间内向某一方向单位立体角内发射的辐射能。28．表面辐射热阻：由表面的辐射特性所引起的热阻。 29．遮热板：在两个辐射传热表面之间插入一块或多块薄板以削弱辐射传热。 30．重辐射面：辐射传热系统中表面温度未定而净辐射传热量为零的表面。 31．温度场：某一瞬间物体内各点温度分布的总称。一般来说，它是空间坐标和时间坐标的函数。 对流换热部分 1．影响自然对流传热系数的主要因素有：流动起因，流动速度，流体有无相变，壁面
传热学基础知识
传热学基础知识 本文由淹死的鱼张冰贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 传热学基本知识 摘要：本节主要介绍导热，对流换热，辐射换热及稳定传热的基本概念，基本计算方法等内容。 2.1稳定传热的基本概念 2.1.1温度场 温度场：是某一时刻空间中各点温度分布的总称。一般来说，温度场是空间坐标和时间的函数，即 t = f (x, y, z,η ) 式 t ?温；中度 x, y, z ?空坐；间标 η?时。间上式表示物体内部在x，y，z三个方向和在时间上均发生变化的三维非稳态温度场。如果温度场不随时间变化，则上式变为：t = f (x, y, z) 该式所表达的内容是温度场内各点的温度不随时间变化，这样的温度场就是稳态温度场，它只是空间坐标函数。 此外，如果温度场内温度的变化仅与两个或一个坐标有关，则称为二维或一维稳态温度场。随时间变化为非稳态温度场，不随时间变化为稳态温度场。 2.1.2等温面于等温线 等温面：同一时刻在温度场中所有温度相同的点连接构成的面。等温
线：不同的等温面与同一平面相交所得到一簇曲线。同一时刻两个不同等温线不会彼此相交。在任意时刻，标绘出物体中所有等温面（线），即描绘了物体内部温度场。 2.1.3温度梯度 事实证明两个等温线之间的变化以垂直于法线方向上温度的变化率最大，这一温度最大变化率称为温度梯度。用grad t来表示。即： ?t ?t =n ?n→0 ?n ?x 式 n ?法方上单向；中线向的位量?t 示发方温的向数?表沿现向度方倒。?n gradt = n lim gradt = i ?t ?t ?t + j +k ?x ?y ?z 温度梯度在直角坐标系中可表示为： 式 i, j和分是 , y和轴向单向。中 k 别 x z 方的位量温度梯度的负值，称为温度降度。 2.1.4导热定律 单位时间内通过单位给定界面的导热量，称为热流量，记作q，单位W/m2. 傅立叶定律（导热基本定律）： q = ?λgradt 上式表明，热流量是一个向量（热流向量），它与温度梯度位于等温面同一法线上，但是指向温度降低的方向，上式中的负号就表示热流量和温度梯度的方向相反，永远顺着温度降低的方向。适用于连续均匀和各向同性材料的稳态和非稳态导热过程。 2.1.5导热系数 导热系数的定义式：导热系数在数值上等于温度降低 1 / m 时单位时间每单位导热面积的导热量。℃ 2 单位是。导热系数是材料固有的
传热学复习资料5套
一、选择题 1、下列哪几种传热过程不需要有物体的宏观运动（A）A导热 2、在稳态传热过程中，传热温差一定，如果希望系统传热量增大，则不能采用下列哪种手段（A）A增大系统热阻 B 增大传热面积C增大传热系数 D增大对流传热系数 3、温度梯度表示温度场内的某一点等温圈上什么方向的温度变化率（B）法线方向 4、下述哪一点不是热力设备与冷冻设备加保温材料的目的。(D) A 防止热量或冷量的消失B提高热负荷 C防止烫伤D保持流体温度 5、流体纯自然对流传热的准则方程可写为（B）B Nu=f(Gr,Pr) 6、流体掠过平板对流传热时，在下列边界层各区中，温度降主要发生在哪个区（C） C 层流底层 7、由炉膛火焰向木冷壁传热的主要方式（A）A 热辐射 8、将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是（D）D减少导热与对流传热 9、下述几种方法中，强化传热的方法是哪一种（C）C加肋片 10、若冷热流体的温度给定，传热器热流体侧结垢后传热壁面的温度将如何改变（B）B减少 11、热量传递的三种基本方式（A）A导热、热对流、辐射 12、无量纲组合用于对于换热时称为（C）准则 C Nu 13、对流换热与以（B）作为基本计算式 B 牛顿冷却公式 14、下述几种方法中，强化传热的方法是（C） C增大流速 15、当采用加肋片的方法增强传热时，将肋片加在（B）时最有效 B换热系数较小一侧 16、下列各参数中，属于物性参数的是（D）导温系数 17、某热力管道采用两种导热系数不同的保温材料进行保温，为了达到较好的保温效果，应将（B）材料放在内层 B导热系数较小的 18、物体能够发射热辐射的基本条件是（A）A温度大于0K 19、下述哪种气体可以看作热辐射透明体（B）反射比=1 B 空气 20、灰体的吸收比与投射辐射的波长分布（A）A无关 21、在稳态导热中，决定物体内温度分布的是（B）B导热系数 22、下列哪个准则数反应了流体物性对对流换热的影响（C） C普朗特数 23、在稳态导热中，决定物体内温度分布的是（B） B导热系数 24、单位面积的导热热阻单位为(B) B K/W 25、绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数（C）自然对流 C 大于 26、对流换热系数为100W/(㎡·K)，温度为20℃的空气流经50℃的壁面，其对流换热的热流密度为（D）D 3000W/㎡q=h(t2-t1) 27、流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热。如果流速等条件相同，则（C）C细管内的对流换热系数大 28、在相同的进出口温度条件下，逆流和顺流的平均温差的关系为（A）A逆流大于顺流 29、单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的（A）A有效辐射 30、（D）是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。D黑体 31、削弱辐射换热的有效方法是加遮热板，而遮热板表面黑度应（B）B小一点好 32、对于过热器中：高温热气→外壁→内壁→过热的传热过程次序为（A）A复合换热、导热、对流换热 33、温度对辐射换热的影响（B）对对流换热的影响 B大于 34、对流换热系数为1000W/(㎡·K)，温度为77℃的水流经27℃的壁面，其对流换热热流密度为（D）D50000W/㎡
传热学知识点资料讲解
常用的相似准则数：①努谢尔特：Nu=aL/λ分子是实际壁面处的温度变化率，分母是原为l的流体层导热机理引起的温度变化率反应实际传热量与导热分子扩散热量传递的比较。Nu大小表明对流换热强度。②雷诺准则Re=WL/V Re大小反映了流体惯性力和粘性力相对大小。Re是判断流态的。③格拉小夫准则Gr=gβ△tL3/V2 Gr的大小表明浮升力和粘性力的的相对大小，Gr表明自然流动状态兑换热的影响。 ④普朗特准则： Pr=V/a Pr表明动量扩散率与热量扩散率的相对大小。 辐射换热时的角系数：①相对性②完整性③可加性 热交换器通常分为三类：间壁式、混合式和回热式，按传热表面的结构形式分为管式和板式间壁式热交换器按两种流体相互间的流动方向热交换器分为分为顺流，逆流，交叉流。 导温系数α也称为热扩散系数或热扩散率，它象征着物体在被加热或冷却是其内部各点温度趋于均匀一致的能力。Α大的物体被加热时，各处温度能较快的趋于一致。传热学考研总结 1傅里叶定律：单位时间内通过单位截面积所传递的热量，正比例于当地垂直于截面方向上的温度变化率 2集总参数法：忽略物体内部导热热阻的简化分析方法 3临界热通量：又称为临界热流密度，是大容器饱和沸腾中的热流密度的峰值 4效能：表示换热器的实际换热效果与最大可能的换热效果之比 5对流换热是怎样的过程，热量如何传递的？ 对流换热：指流体各部分之间发生宏观运动产生的热量传递与流体内部分子导热引起的热量传递联合作用的结果。对流仅能发生在流体中，而且必然伴随有导热现象。 对流两大类：自然对流（不依靠泵或风机等外力作用，由于流体内部密度差引起的流动）与强制对流（依靠泵或风机等外力作用引起的流体宏观流动）。 影响换热系数因素：流体的物性，换热表面的形状与布置，流速，流动起因（自然、强制），流动状态（层流、湍流），有无相变。 6何谓凝结换热和沸腾换热，影响凝结换热和沸腾换热的因素？ 蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时，将汽化潜热传递给壁面的过程称为凝结过程。 如果凝结液体能很好的润湿壁面，它就在壁面上铺展成膜，这种凝结形式称为膜状凝结。 如果凝结液体不能很好地润湿壁面，在壁面上形成一个个小液珠，这种凝结方式称为珠状凝结。 液体在固液界面上形成气泡引起热量由固体传递给液体的过程称为沸腾换热。 按沸腾液体是否做整体流动可分为大容器沸腾（池沸腾）和管内沸腾；按液体主体温度是否达到饱和温度可分为饱和沸腾和过冷沸腾。 不凝结气体对凝结换热过程的影响：在靠近液膜表面的蒸气侧，随着蒸气的凝结，蒸气分压力减小而不凝结气体的分压力增大；蒸气在抵达液膜表面进行凝结前，必须以扩散方式穿过聚集在界面附近的不凝结气体层，因此，不凝结气体层的存在增加了传递过程的阻力。 影响凝结换热的因素：不凝结气体、蒸汽流速、管内冷凝、蒸汽过热度、液膜过冷度及温度分布非线性。 影响沸腾换热的因素：不凝结气体（使沸腾换热强化）、过冷度、重力加速度、液位高度、管内沸腾。 7强化凝结换热和沸腾换热的原则？ 强化凝结换热的原则：减薄或消除液膜，及时排除冷凝液体。 强化沸腾换热的原则：增加汽化核心，提高壁面过热度。 8试以导热系数为定值，原来处于室温的无限大平壁因其一表面温度突然升高为某一定值而发生非稳态导热过程为例，说明过程中平壁内部温度变化的情况，着重指出几个典型阶段。 首先是平壁中紧挨高温表面部分的温度很快上升，而其余部分则仍保持原来的温度，随着时间的推移，温度上升所波及的范围不断扩大，经历了一段时间后，平壁的其他部分的温度也缓慢上升。 主要分为两个阶段：非正规状况阶段和正规状况阶段 9灰体有什么主要特征？灰体的吸收率与哪些因素有关？
传热学重点知识复习资料合集
传热学重点知识复习资料合集 一、名词汇总概述 1．热流量：单位时间内所传递的热量 2．热流密度：单位传热面上的热流量 3．对流传热：流体流过固体壁时的热传递过程，就是热对流和导热联合用的热量传递过程，称为表面对流传热，简称对流传热。 4．导热原理：当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时，在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量，这种现象被称为热传导，简称导热。 5．辐射传热：物体不断向周围空间发出热辐射能，并被周围物体吸收。同时，物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。这样，物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递，称为表面辐射传热，简称辐射传热。 6．总传热过程：热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，称为总传热过程，简称传热过程。 7．对流传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量，单位为W／(m2·K)。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8．辐射传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量，单位为W／(m2·K)。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。
9．复合传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量，单位为W／(m2·K)。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10．总传热系数：总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间内的传热量。 11．温度场：某一瞬间物体内各点温度分布的总称。一般来说，它是空间坐标和时间坐标的函数。 12．等温面(线)：由物体内温度相同的点所连成的面（或线）。13．温度梯度：在等温面法线方向上最大温度变化率。 14．热导率：物性参数，热流密度矢量与温度降度的比值，数值上等于1 K／m的温度梯度作用下产生的热流密度。热导率是材料固有的热物理性质，表示物质导热能力的大小。 15．导温系数：材料传播温度变化能力大小的指标。 16．稳态导热：物体中各点温度不随时间而改变的导热过程。17．非稳态导热：物体中各点温度随时间而改变的导热过程。18．傅里叶定律：在各向同性均质的导热物体中，通过某导热面积的热流密度正比于该导热面法向温度变化率。 19．保温(隔热)材料：λ≤0.12 W/(m·K)(平均温度不高于350℃时)的材料。 20．肋效率：肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比。 21．接触热阻：材料表面由于存在一定的粗糙度使相接触的表面之间存在间隙，给导热过程带来额外热阻。
传热学复习题2012-2014答案要点
传热学复习题 1.试分别用数学语言将传热学术语说明导热问题三种类型的边界条件。 答：① 第一类边界条件：)(01ττf t w =>时， ② 第二类边界条件： )()( 02τλτf x t w =??->时 ③ 第三类边界条件： )()( f w w t t h x t -=??-λ 2. 肋片高度增加引起两种效果：肋效率下降及散热表面积增加。因而有人认为，随着肋片高度的增加会出现一个临界高度，超过这个高度后，肋片导热热数流量反而会下降。试分析这一观点的正确性。 答：错误，因为当肋片高度达到一定值时，通过该处截面的热流密度为零。通过肋片的热流已达到最大值，不会因为高度的增加而发生变化。 3. 什么叫非稳态导热的正规状态或充分发展阶段?这一阶段在物理过程及数学处理上都有些什么特点? 答：非稳态导热过程进行到一定程度,初始温度分布的影响就会消失，虽然各点温度仍 随时间变化,但过余温度的比值已与时间无关，只是几何位置(δ/x )和边界条件(Bi 数) 的函数，亦即无量纲温度分布不变，这一阶段称为正规状况阶段或充分发展阶段。这一阶段的数学处理十分便利，温度分布计算只需取无穷级数的首项进行计算。 4. 试说明Bi 数的物理意义。o Bi →及∞→Bi 各代表什么样的换热条件?有人认为, ∞→Bi 代表了绝热工况,你是否赞同这一观点,为什么? 答；Bi 数是物体内外热阻之比的相对值。o Bi →时说明传热热阻主要在边界，内部温度趋于均匀，可以用集总参数法进行分析求解；∞→Bi 时，说明传热热阻主要在内部，可以近似认为壁温就是流体温度。认为o Bi →代表绝热工况是不正确的，该工况是指边界热阻相对于内部热阻较大，而绝热工况下边界热阻无限大。 5、与完全的能量方程相比，边界层能量方程最重要的特点是什么？ 答：与完全的能量方程相比，它忽略了主流方向温度的次变化率 σα22x A ，因此仅适用于边界层内，不适用整个流体。 6. 对流换热问题完整的数字描述应包括什么内容？既然对大多数实 际对流传热问题尚无法求得其精确解，那么建立对流换热问题的数字描述有什么意义？
传热学核心考点模拟试题
传热学模拟试题（一） 一．填空题 1．导热系数是由式定义的，式中符号q表示沿n方向的 ，是 。 2．可以采用集总参数法的物体，其内部的温度变化与坐标 。 3．温度边界层越________，则对流换热系数越小，为了强化传热，应使温度边界层越________越好。 4．凝结换热的两种形式是 和 。 5．保温材料是指 的材料。 6．P r(普朗特数)即 ，它表征了 的 相对大小。 7．热辐射是依靠 传递能量的，它可以在 进行。 8．同一温度下黑体的辐射能力 、吸收能力 。 9．热水瓶的双层玻璃中抽真空是为了 。 10.换热器传热计算的两种方法是 。 二．单项选择题 1.热量传递的三种基本方式是( ) A.热对流、导热、辐射 B.复合换热、热辐射、导热 C.对流换热、导热、传热过程 D.复合换热、热辐射、传热过程 2.无量纲组合用于对流换热时称为 ( )准则。 A.R e(雷诺) B.P r(普朗特) C.N u(努谢尔特) D.G r(格拉晓夫) 3.对流换热以( )作为基本计算式。 A.傅立叶定律 B.牛顿冷却公式 C.普朗克定律 D.热路欧姆定律 4.下述几种方法中，强化传热的方法是( )。 A.夹层抽真空 B.增大当量直径 C.增大流速 D.加遮热板 5.当采用加肋片的方法增强传热时，将肋片加在( )会最有效。 A.换热系数较大一侧 B.换热系数较小一侧 C.随便哪一侧 D.两侧同样都加 6.下列各参数中，属于物性参数的是( ) A.换热系数 B.传热系数 C.吸收率 D.导温系数 7.某热力管道采用两种导热系数不同的保温材料进行保温，为了达到较好的 保温效果，应将( )材料放在内层。
传热学复习要点
传热学复习要点 1-3节为导热部分 1.导热理论基础(分稳态导热和非稳态导热) (1)导热现象的物理本质及在不同介质中的传递特征. 依靠分子,原子和自由电子等微观粒子热运动进行的热量传递. 气体中为分子,金属中为电子,非导电固体和液体中为晶格 (2)温度场的空间时间概念. 表达式:t=f(x,y,z, τ)空间用x,y,z表示.时间用τ. 稳态: 非稳态: (3)温度梯度的概念和表达式. 定义: 两等温面温差与其法线方向距离的比值极限.. 表达式: (4)傅立叶定律的概念及其表达式.----导热基本定律 定义: 表达式: 适用范围:只适用于各向同性的固体材料. (5)导热系数的定义,物理意义和影响因素. 表达式: 物理意义:表征物体导热能力的大小.影响因素: (6)物性参数为常数时的导热微分方程式在各种不同条件下的数学表达. 导热微分方程---由傅立叶定律和热一律导出. 导热微分方程表达式: 无内热源: 稳态温度场: 无内热源且为稳态温度场: (7)导温系数的表达及其物理意义,与导热系数的区别. 导温系数a定义: a=λ/cρ; 物理意义:表示物体加热或冷却时,物体内部各部分温度趋于一致的能力. (8)导热过程单值性条件和数学表达. 单值性条件包括4个:几何条件;物理条件;时间条件;边界条件; 其中边界条件分3类: ①第一类边界条件:已知边界面温度. ②第二类边界条件:已知边界面热流密度.. ③第二类边界条件:已知边界面与周围流体间的表面传热系数及周围流体温度tf. 牛顿冷却公式: 1
2.稳态导热--t=f(x,y,z) (1)通过单层平壁,多层平壁和复合平壁的导热计算式及温度分布, 热阻概念及其表达式和运用. A: 第一类边界条件: 在无内热源,常物性条件下 1)单层平壁,高度h>>厚度δ，即为无限大平壁. 因是一维导热,所以温度分布为线性分布.t=tw1-(tw1-tw2)x/δ; 热流密度q=tw1-tw2/(δ/λ)=Δt/Rt. 热阻Rt: Rt=Δt/q. 2)多层平壁: 温度分布为折线.. B: 第三类边界条件: 厚度δ,无内热源,常物性 单层平壁:q=(tf1-tf2)/(1/h1+δ/λ+1/h2) Rt=1/h1+δ/λ+1/h2 多层平壁:q=(tf1-tf2)/(1/h1+δ/λ+1/h2) C: 复杂的平壁导热:(串连加并联) RA与RB串连: R=RA+RB; RA与RB并连: R=1/(1/RA+1/RB). D: 导热系数为t的函数:λ=λ0(1+bt) t= q= 此时,温度分布为二次曲线. (2)通过单层圆筒壁和多层圆筒壁的导热及温度分布,热阻表达式和运用. 工程上长度l>>厚度δ的称为圆筒壁导热. 1)第一类边界条件:内径为r1,外径为r2 单层: 边界条件: t= q= 温度分布为曲线分布. 多层:q= 1)第三类边界条件: 单层: 多层: (3)临界热绝缘直径的物理概念和如何确定合理的绝热层厚度. 当绝热层外径=dx时,总热组最小,散热量最大.这一直径称为临界~~ Dx=dc=2λins/h2. 说明:外径d2
传热学基础知识
传热学基础知识 余热发电专业理论知识培训教材 传热学基础知识介绍 由于温度的不同而引起的两物体间或一个物体各部分 之间热量传递的过程，称为热交换。热量传递的基本方式由 三种:导热、对流、热辐射。 一、导热 导热是指直接接触的物体各部分之间的热交换过程。影响导热的因素: 1) 接触壁面面积; 2) 热流密度:单位时间内通过单位面积的热量。 热流密度与导热系数、壁厚、壁间温差有关。其中 导热系数起决定性作用，它是由材料的种类和工作 温度决定的。 一般金属的导热系数随温度的升高而降低。而耐火 材料和保温材料的导热系数则随温度的升高而升 高。 当锅炉的受热面上敷上一层灰或内壁附上一层水 垢后，它的导热系数会马上下降。因为积灰和水垢 的导热系数分别为钢的1/400和1/80。这一方面降 低了热流密度，另一方面也可能造成局部过热，缩 短管子寿命，引起管子破裂。 二、对流换热 流体流过壁面同壁面间产生的热量交换称为对流换
热。 影响对流换热的因素有: 1) 换热面面积; 2) 对流换热系数; 3) 壁面温度与流体温度之差。 其中，流速对对流换热系数影响最大，流速越高，对 流换热系数越大。但流速也不能过高，因为流体阻力 与流速的平方成正比。 三、热辐射 以电磁波的方式进行的物体之间的热交换称为辐射换 热。 影响辐射换热的因素有: 1) 辐射温度; 2) 辐射常数; 3) 辐射表面积。 以上分别讨论了导热、对流、热辐射三种基本的换热方式。在实际过程中，这些换热方式往往不是单独出现的。比如，省煤器和凝汽器的换热过程如下: 对流、辐射导热对流省煤器:废气——?管外壁——?管内壁——?水; 对流导热对流凝器器:乏汽——?管外壁——?管内壁——?水。 上述传热过程都是在理想状态下进行的，在锅炉的实际运行中，由于受热面外壁会出现积灰，内壁会出现结垢，氧化，这些都影响了换热效果。所以，日常运行中，一定要进行水的软化处理来防止上述情况的发生，从而保证锅炉安全、经济的运行。
传热学复习提纲
传热学复习提纲 一、绪论 1、热传导:物体各部分之间不发生相对位 移时，依靠分子、原子及自由电子等微 观粒子的热运动而产生的热能传递称为 热传导（导热）。傅里叶定律 单位时间内通过某一给定面积的热量称 为热流量，∮，单位为W。单位时间 内通过单位面积的热流量称为热流密度 q,单位为W/㎡。 2、热对流：由于流体的宏观运动而引起的 流体各部分之间发生相对位移，冷、热 流体相互掺混所导致的热量传递过程。 牛顿冷却公式：q=h△t 。表面传热系 数h（对流换热系数）物理意义：当流 体与壁面温度相差1度时，每单位壁面 面积、单位时间内传递的热量。 3、热辐射：因热的原因而发出辐射能的现 象。黑体：指能吸收投入到其表面上的 所有热辐射能量的物体。黑体的吸收本 领和辐射本领在同温度的物体中是最大 的。 4、传热过程：热量由壁面一侧的流体通过 壁面传到另一侧流体中去的过程。 传热系数k,物理意义：冷热流体间温差 △t=1 ℃、传热面积A=1m2 时的热流 量的值，表征传热过程强烈程度的标尺。 5、热阻1/k 串联热阻叠加原则：在一个 串联的热量传递过程中，如果通过各个 环节的热流量相同，则各串联环节的总 热阻等于各串联环节热阻之和。 二、导热基本定律——傅里叶定律 1、傅里叶定律：在导热过程中，单位时间 内通过给定截面的导热量，正比于垂直 该截面方向上的温度变化率和截面面 积，而热量传递的方向则与温度升高的 方向相反。 2、定解条件a、规定了边界上的温度值， 第一类边界条件，b、规定了边界上的热 流密度值，第二类边界条件，c、规定了 边界上物体与周围流体之间的表面传热 系数h及周围流体的温度，第三类边 界条件。三、非稳态热传导 1、集中参数法：当固体内部的导热热 阻远小于其表面的传热热阻时，任 何时刻固体内部的温度都趋于一 致，以致于可以认为整个固体在同 一个瞬间均处于同一温度下。忽略 物体内部导热热阻的简化分析方法 就称为集中参数法。 2、毕渥数物理意义：固体内部单位 导热面积上的导热热阻与单位表面 积上的换热热阻之比。 四、热传导问题的数值解法 1、热平衡法列节点方程（167页） 五、对流传热的理论基础 1、对流传热的影响因素：（1）流体流 动的起因（2）流体有无相变（3） 流体的流动状态(4)换热表面的几 何因素（5）流体的物理性质 2、对流传热的研究方法（1）分析法（2） 实验法（3）比拟法（4）数值法 3、边界层及其厚度的定义 在固体表面附近流体速度发生剧烈 变化的薄层称为流动边界层（速度 边界层）。达到主流速度的99%处的 距离y为流动边界层的厚度，记为 δ。 4、温度边界层（热边界层）及其厚度 定义 固体表面附近流体温度发生剧烈变 化的这一薄层称为温度边界层（热 边界层），其厚度记为δt 。对于外 掠平板的对流传热，一般以过余温 度为来流温度的99%处定义为 外边界。 5、普朗特数的物理意义：表征流动边 界层与热边界层的相对大小。 六、单相对流传热的实验关联式 1、相似的定义：对于两个同类的物理 现象，如果在相应的时刻及相应的 地点上与现象有关的物理量一一对 应成比例，则称此两现象彼此相似。 2、相似原理基本内容：（1）相似物理 现象间的重要特性——同名相似特 1/ 2
传热学期末考试题
导热： 一、（10分）如图所示的墙壁，其导热系数为50W /(m K)λ=?，厚度为100mm ，所处外界温度20℃，测得两侧外壁面温度均为100℃，外壁面与空气的表面传热系数为h 为1252W /(m K)?，壁内单位体积内热源生成热为Φ，假设墙壁内进行的是一维稳态导热，求Φ及墙壁厚度方向温度分布()t x ？ 二、（10分）如图所示一个半径为1=100r mm 的实心长圆柱体，具有均匀的内热 源4=10Φ3W /m ，导热系数=10λW /m K ?（） 。圆柱体处于温度为f t =25C 。的环境中，与周围环境间的表面传热系数h 为802W /m K ?（）。试求圆柱体外壁温度w t 及圆柱体沿半径方向的温度分布；并求圆柱体内最高温度的位置和大小？ 对流： 三、（10分）20℃的空气，以10m/s 的速度纵向流过一块长200mm ，温度为60℃的平板。求离平板前沿50mm ，100mm 处的流动边界层和热边界层厚度。并求得平板与流体之间的换热量。（平板宽为1m ，空气物性参数见表） 准则关联式：12130.664Re Pr Nu = 层流；4513(0.037Re 871)Pr Nu =- 湍流 边界层厚度：x δ =； 流动边界层与热边界层之比：13Pr t δδ= 空气的热物理性质
度为40℃，管内径d ＝20mm ，求对流换热系数和平均管壁温度。 为50℃，周围空气的温度为10℃。计算蒸汽管道外壁面的对流散热损失。准则 关联式：Pr n Nu C Gr =（） 气流过平板时，板的一面与空气的对流换热量为3.75kW ，试确定空气的流速。准则关联式：12130.664Re Pr Nu = 层流；4513(0.037Re 871)Pr Nu =- 湍流 空气热物理性质 辐射： 七、（10分）如图所示，半球表面是绝热的，底面一直径d=0.3m 的圆盘被分为1、2两部分。表面1为灰体，T 1＝550K ，发射率ε1=0.6，表面2为温度T 2＝333K 的黑体。 （1）计算角系数)21(,3+X ，2,1X ，3,1X ，3,2X （2）画出热网络图并计算表面1和表面2之间的换热量以及绝热面3的温度。
传热学知识点总结
Φ-=B A c t t R 1211k R h h δλ=++传热学与工程热力学的关系： a 工程热力学研究平衡态下热能的性质、热能与机械能及其他形式能量之间相互转换的规律， 传热学研究过程和非平衡态热量传递规律。 b 热力不考虑热量传递过程的时间，而传热学时间是重要参数。 c 传热学以热力学第一定律和第二定律为基础。 传热学研究内容 传热学是研究温差引起的热量传递规律的学科，研究热量传递的机理、规律、计算和测试方法。 热传导 a 必须有温差 b 直接接触 c 依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递热量，不发生宏观的相对位移 d 没有能量形式的转化 热对流 a 必须有流体的宏观运动，必须有温差； b 对流换热既有对流，也有导热； c 流体与壁面必须直接接触； d 没有热量形式之间的转化。 热辐射： a 不需要物体直接接触，且在真空中辐射能的传递最有效。 b 在辐射换热过程中，不仅有能量的转换，而且伴随有能量形式的转化。 c ．只要温度大于零就有．．．．．．．．．能量．．辐射。．．． d ．物体的．．．辐射能力与其温度性质．．．．．．．．．．有关。．．． 传热热阻与欧姆定律 在一个串联的热量传递的过程中，如果通过各个环节的热流量相同，则各串联环节的的总热阻等于各串联环节热阻之和（I 总=I1+I2，则R 总=R1+R2） 第二章 温度场：描述了各个时刻．．．．物体内所有各点．．．．的温度分布。 稳态温度场：：稳态工作条件下的温度场，此时物体中个点的温度不随时间而变 非稳态温度场：工作条件变动的温度场，温度分布随时间而变。 等温面：温度场中同一瞬间相同各点连成的面 等温线：在任何一个二维的截面上等温面表现为 肋效率：肋片的实际散热量ф与假设整个肋表面．．．处于肋基温度．．．．时的理想散热量ф0 之比 接触热阻 Rc :壁与壁之间真正完全接触，增加了附加的传递阻力 三类边界条件 第一类：规定了边界上的温度值 第二类：规定了边界上的热流密度值 第三类：规定了边界上物体与周围流体间的表面．．传热系数．．．．h 及周围．．流体的温度．．．．． 。 导热微分方程所依据的基本定理 傅里叶定律和能量守恒定律 傅里叶定律及导热微分方程的适用范围 适用于：热流密度不是很高，过程作用时间足够长，过程发生的空间尺度范围足够大 不适用的：a 当导热物体温度接近0k 时b 当过程作用时间极短时c 当过成发生的空间尺度极小，与微观粒子的平均自由程相接近时