传热学热阻计算公式
传热学知识点总结

传热学知识点总结传热学知识点总结传热学,是研究热量传递规律的科学,是研究由温差引起的热能传递规律的科学。
大约在上世纪30年代,传热学形成了独立的学科。
以下是小编整理的传热学知识点总结,欢迎阅读!第一章§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(有哪些热量传递方式和环节)。
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:3.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。
4.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(串联或并联)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。
热传导中的热阻计算

热传导中的热阻计算
热阻(thermal resistance)是描述热传导中的阻力大小的物理量,计量单位是温度差/功率(K/W)。
在热传导过程中,物质的热阻可以通过以下公式计算:
热阻 = 温度差 / 热流率
其中,温度差指的是热流经过物质时的温度差,单位为摄氏度或开尔文;热流率指的是热流经过物质单位时间内传递的热量,单位为瓦特(W)。
通常情况下,如果热传导介质为均匀介质,热阻可以通过以下公式计算:
热阻 = (厚度 / 热导率) × (面积 / 厚度)
其中,厚度指的是热传导介质的厚度,单位为米(m);热导率指的是热传导介质的热导率,单位为瓦特/米·开尔文(W/m·K);面积指的是热传导介质的面积,单位为平方米(m²)。
需要注意的是,以上公式适用于热传导介质为均匀介质的情况,如果热传导介质不均匀,需要根据实际情况进行分析和计算。
传热学知识点

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。
传热学——精选推荐

第一章、基本内容:一、热量传递的三种基本方式⒈导热 掌握导热系数λ是一物性参数,其单位为w /(m·K);它取决于物质的热力状态,如压力、温度等。
⒉对流 掌握对流换热的表面传热系数h 为一过程量,而不像导热系数λ那样是物性参数。
⒊热辐射 掌握黑体辐射的斯蒂藩—玻耳兹曼定律。
二、传热过程与传热系数⒈传热过程 理解传热系数K 是表征传热过程强弱的标尺。
⒉热阻分析1、试分析室内暖气片的散热过程,各环节有哪些热量传递方式?以暖气片管内走热水为例。
答:有以下换热环节及热传递方式(1)由热水到暖气片管到内壁,热传递方式是对流换热(强制对流);(2)由暖气片管道内壁至外壁,热传递方式为导热;(3)由暖气片外壁至室内环境和空气,热传递方式有辐射换热和对流换热。
二、定量计算本节的定量计算主要是利用热量传递的三种基本方式所对应的定律,即导热的傅里叶定律,对流换热的牛顿冷却公式,热辐射的斯蒂藩—玻耳兹曼定律进行简单的计算。
另外,传热过程、热阻综合分析法及能量守恒定律也是较重要的内容。
1、一双层玻璃窗,宽1.1m ,高1.2m ,厚3mm ,导热系数为1.05W/(m·K);中间空气层厚5MM ,设空气隙仅起导热作用,导热系数为0.026W/(m·K)。
室内空气温度为25℃。
表面传热系数为20W/(m 2·K);室外空气温度为-10℃,表面传热系数为15W/(m 2·K)。
试计算通过双层玻璃窗的散热量,并与单层玻璃窗相比较。
假定在两种情况下室内、外空气温度及表面传热系数相同。
解:(1)双层玻璃窗情形,由传热过程计算式:(2)单层玻璃窗情形:显然,单层玻璃窃的散热量是双层玻璃窗的2.6倍。
因此,北方的冬天常常采用双层玻璃窗使室内保温。
2、一外径为0.3m ,壁厚为5mm 的圆管,长为5m ,外表面平均温度为80℃。
200℃的空气在管外横向掠过,表面传热系数为80W/(m 2·K)。
换热器计算

第九章 传热过程分析和换热器计算在这一章里讨论几种典型的传热过程,如通过平壁、圆筒壁和肋壁的传热过程通过分析得出它们的计算公式。
由于换热器是工程上常用的热交换设备,其中的热交换过程都是一些典型的传热过程。
因此,在这里我们对一些简单的换热器进行热平衡分析,介绍它们的热计算方法,以此作为应用传热学知识的一个较为完整的实例。
9-1传热过程分析在实际的工业过程和日常生活中存在着的大量的热量传递过程常常不是以单一的热量传递方式出现,而多是以复合的或综合的方式出现。
在这些同时存在多种热量传递方式的热传递过程中,我们常常把传热过程和复合换热过程作为研究和讨论的重点。
对于前者,传热过程是定义为热流体通过固体壁面把热量传给冷流体的综合热量传递过程,在第一章中我们对通过大平壁的传热过程进行了简单的分析,并给出了计算传热量的公式 t kF Q ∆=, 9-1式中,Q 为冷热流体之间的传热热流量,W ;F 为传热面积,m 2;t ∆为热流体与冷流体间的某个平均温差,oC ;k 为传热系数,W/(⋅2m o C)。
在数值上,传热系数等于冷、热流体间温差t ∆=1 o C 、传热面积A =1 m2时的热流量值,是一个表征传热过程强烈程度的物理量。
在这一章中我们除对通过平壁的传热过程进行较为详细的讨论之外,还要讨论通过圆筒壁的传热过程,通过肋壁的传热过程,以及在此基础上对一些简单的包含传热过程的换热器进行相应的热分析和热计算。
对于后者,复合换热是定义为在同一个换热表面上同时存在着两种以上的热量传递方式,如气体和固体壁面之间的热传递过程,就同时存在着固体壁面和气体之间的对流换热以及因气体为透明介质而发生的固体壁面和包围该固体壁面的物体之间的辐射换热,如果气体为有辐射性能的气体,那么还存在固体壁面和气体之间的辐射换热。
这样,固体壁面和它所处的环境之间就存在着一个复合换热过程。
下面我们来讨论一个典型的复合换热过程,即一个热表面在环境中的冷却过程,如图9-1所示。
传热学第十一章

11. 传热过程分析与换热器计算11.1 知识结构1. 传热系数k (平壁,圆桶壁,肋壁); 2. 热绝缘临界直径;3. 肋壁传热(肋化系数β,肋效率ηf ,肋面总效率ηo ); 4. 平均温压Δt m ;5. 换热器计算(设计、校核)(平均温压法、ε-NTU 法); 6. 污垢热阻,传热过程分热阻的威尔逊图解法; 7. 换热器的型式与特点; 8. 传热的强化与削弱。
11.2 重点内容剖析11.2.1 传热过程分析与计算 一. 传热计算公式与传热系数传热量计算公式: ()k f f f f f f R t t kAt t t t kA 2121211-=-=-=Φ (11-1) 式中:k(传热系数)——传热强弱的度量参数,数值上等于单位传热温差作用下的热流密度。
R k ——传热过程总热阻。
1. 平壁传热热阻和传热系数A h A A h R k 2111++=λδ (11-2) 211111h h AR k k ++==λ (11-3)2. 圆筒壁传热热阻和传热系数ld h d d l l d h A h d d l A h R o o i o i i o o i o i i k ππλππλ1ln 2111ln 211++=++= (11-4)传热系数:(1)以外表面积为基准(l d A o o π=)oi o o i o i ok h d d d d d h A R k 1ln 2111++==λ (11-5)(2)以内表面积为基准(l d A i i π=)oi o i o i i ok d d h d d d h A R k 1ln 2111++==λ (11-6) 热绝缘临界直径:由圆筒壁传热热阻公式可见,对于圆管外保温,随着保温层厚度的增加,导热热阻增加,而外层换热热阻减小,总热阻的极值点外径为临界直径。
令:011212=⋅-=∂∂o o o o k d l h d l d R ππλ ocr o o h d d h λλ20121=⇒=-⇒ (11-7) 由于保温材料的导热系数较小,临界直径一般很小,对于热力工程保温一般无须考虑。
传热学

按照热阻串联相加原则可以直接写出:
Δt tf1 tf2 q Ri 1 1 2 3 1 h1 1 2 3 h2
• 推广到 n 层平壁:
q tf1 tf2
n
i 1 1 h1 i1 i h2
k ( tf1 tf2 )
例3-3:窑炉炉墙由厚115mm的耐火粘土砖和厚 125mm 的B级硅藻土砖再加上外敷石棉板叠成。 耐火粘土砖的, w /(m C ) 0.88 0.00058t C B级硅 藻土砖的 w /(mo C ) 0.0477 0.0002t o C
结论: 圆柱体内温度梯度沿径向是变化的.
圆柱坐标系热流量的最终表达形式:
Φ
tw1 tw2
1 r2 ln 2π l r1
t w1 t w2 ql r2 1 ln 2 π r1
注意: 圆筒壁按单位管长而不是按单位导热 面积来计算热流密度.单位是 W/m. 记住圆柱热阻的基本形式
对满足一维条件且层
2、计算热流量
利用傅立叶定律求解热流密度
dt q dx
d dx
dt dx 0
tw 1 tw 2 1 q o 1 b tw 1 tw 2 2
由平均导热系数的定义 知
dt m t w1 t w2
问题:(1)现在已经知道了q,如何计算其 中第 i 层的右侧壁温?
(2)为什么多层平壁中温度分布线不是 一条连续的直线而是一条折线?
解:(1)
1 外壁: q h1 (t f 1 tw1 ) tw1 t f 1 q h1 2 1 第一层: q (tw1 tw2 ) tw2 tw1 q 2 1
传热学 第9章-传热过程分析和换热器计算

第九章 传热过程分析和换热器计算在这一章里讨论几种典型的传热过程,如通过平壁、圆筒壁和肋壁的传热过程通过分析得出它们的计算公式。
由于换热器是工程上常用的热交换设备,其中的热交换过程都是一些典型的传热过程。
因此,在这里我们对一些简单的换热器进行热平衡分析,介绍它们的热计算方法,以此作为应用传热学知识的一个较为完整的实例。
9-1传热过程分析在实际的工业过程和日常生活中存在着的大量的热量传递过程常常不是以单一的热量传递方式出现,而多是以复合的或综合的方式出现。
在这些同时存在多种热量传递方式的热传递过程中,我们常常把传热过程和复合换热过程作为研究和讨论的重点。
对于前者,传热过程是定义为热流体通过固体壁面把热量传给冷流体的综合热量传递过程,在第一章中我们对通过大平壁的传热过程进行了简单的分析,并给出了计算传热量的公式 t kF Q ∆=, 9-1式中,Q 为冷热流体之间的传热热流量,W ;F 为传热面积,m 2;t ∆为热流体与冷流体间的某个平均温差,o C ;k 为传热系数,W/(⋅2m o C)。
在数值上,传热系数等于冷、热流体间温差t ∆=1 o C 、传热面积A =1 m 2时的热流量值,是一个表征传热过程强烈程度的物理量。
在这一章中我们除对通过平壁的传热过程进行较为详细的讨论之外,还要讨论通过圆筒壁的传热过程,通过肋壁的传热过程,以及在此基础上对一些简单的包含传热过程的换热器进行相应的热分析和热计算。
对于后者,复合换热是定义为在同一个换热表面上同时存在着两种以上的热量传递方式,如气体和固体壁面之间的热传递过程,就同时存在着固体壁面和气体之间的对流换热以及因气体为透明介质而发生的固体壁面和包围该固体壁面的物体之间的辐射换热,如果气体为有辐射性能的气体,那么还存在固体壁面和气体之间的辐射换热。
这样,固体壁面和它所处的环境之间就存在着一个复合换热过程。
下面我们来讨论一个典型的复合换热过程,即一个热表面在环境中的冷却过程,如图9-1所示。
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传热学热阻计算公式
热阻是用来描述材料或系统传热性能的物理量,也可视为材料或系统抵抗传热的能力。
热阻的单位是K/W,代表每单位时间的传热量与温度差之比。
从这个公式中可以看出,传热量与温差成正比,热阻越大,传热量越小,反之,热阻越小,传热量越大。
热阻的计算公式为:
R=ΔT/Q
其中,ΔT是温差,即热源与环境不同位置的温度差,单位是K;Q是热量,即单位时间内所传递的热量,单位是W。
R是热阻,单位是K/W。
从这个公式可以看出,热阻是由热量和温度差共同决定的。
热阻越大,说明传热效率越低,热阻越小,说明传热效率越高。
热阻的计算可以应用于各种传热现象,例如热传导、对流、辐射等。
对于气体或液体的对流传热,热阻的计算比较复杂,需要考虑传热系数、管道截面积、流体密度等因素,一般可以使用经验公式或数值模拟方法进行计算。
热阻的应用十分广泛,它能够用来评估材料的隔热性能,设计散热器、换热器等传热设备,优化建筑物或工厂的能源消耗等。
在工程应用中,热阻也可以用来确定传热的瓶颈,从而优化传热流程,提高效率和节约能源。
总之,热阻是描述传热性能的重要物理量,通过计算热阻可以评估材料或系统的隔热性能,设计传热设备,优化能量消耗等。
对于工程应用而言,深入理解和掌握热阻的计算方法是非常重要的。