传热学复习要点
传热复习
《传热学》概论一、名词解释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。
二、填空题1．热量传递的三种基本方式为、、。
（热传导、热对流、热辐射）2．热流量是指，单位是。
热流密度是指，单位是。
（单位时间内所传递的热量，W，单位传热面上的热流量，W/m2）3．总传热过程是指，它的强烈程度用来衡量。
(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，总传热系数) 4．总传热系数K与总面积A的传热热阻Rt的关系为。
（Rt=1/K）5．稳态传热过程是指。
传热学知识整理1-4章
绪论一、概念1. 传热学: 研究热量传递规律的科学。
2. 热量传递的基本方式: 热传导、热对流、热辐射。
3. 热传导(导热): 物体的各部分之间不发生相对位移、依靠微观粒子的热运动产生的热量传递现象。
（纯粹的导热只能发生在不透明的固体之中。
）4. 热流密度：通过单位面积的热流量(W／m2)。
5．热对流: 由于流体各部分之间发生相对位移而产生的热量传递现象。
热对流只发生在流体之中, 并伴随有导热现象。
6. 自然对流: 由于流体密度差引起的相对运功c7. 强制对流: 出于机械作用或其他压差作用引起的相对运动。
8. 对流换热：流体流过固体壁面时, 由于对流和导热的联合作用, 使流体与固体壁面间产生热量传递的过程。
9. 辐射: 物体通过电磁波传播能量的方式。
10．热辐射: 由于热的原因, 物体的内能转变成电磁波的能量而进行的辐射过程。
11. 辐射换热：不直接接触的物体之间, 出于各自辐射与吸收的综合结果所产生的热量传递现象。
12. 传热过程；热流体通过固体壁而将热量传给另一侧冷流体的过程。
13．传热系数: 表征传热过程强烈程度的标尺, 数值上等于冷热流体温差1时所产生的热流密度。
14. 单位面积上的传热热阻：单位面积上的导热热阻: 。
单位面积上的对流换热热阻:对比串联热阻大小就可以找到强化传热的主要环节。
15. 导热系数是表征材料导热性能优劣的系数, 是一种物性参数, 不同材料的导热系数的数值不同, 即使是同一种材料, 其值还与温度等参数有关。
对于各向异性的材料, 还与方向有关。
常温下部分物质导热系数: 银: 427；纯铜: 398；纯铝: 236；普通钢: 30-50；水: 0.599；空气: 0.0259；保温材料: <0.14；水垢: 1-3；烟垢: 0.1-0.3。
16. 表面换热系数不是物性参数, 它与流体物性参数、流动状态、换热表面的形状、大小和布置等因素都有关。
17. 稳态传热过程（定常过程）：物体中各点温度不随时间而变。
传热学-总复习
q w/(m.k) gradt
2.3 一维稳态导热
2.3.1 平壁稳态导热 • 大平壁：平壁宽度和长度尺寸远大于厚度的一类 平壁（至少8倍） • 平壁导热可以忽略四侧边缘的散热，平壁内部的 温度分布只有在厚度上有变化，是一维导热 • 1）无内热源单层平壁的稳态导热 • 热流密度
0 0
hA cV
d
Qτ hAθ
0
hA cV
Q cV0 (1 e
hA cv
)
Q cV0 (1 e BiV FoV )
0 τ
Q hA0e
τ
例题1
钢球的换热过程如下：钢球直径：d1=50mm；钢球初始温 度：t0=450℃；空气温度：t1=30℃；钢球表面传热系数：
长圆筒稳态导热
长圆筒是指圆筒半径小于其长度1/10以上的圆筒。
• 内外壁均保持恒定的温度，可忽略轴向导热，热 量只沿径向传递，是一维稳态导热。
• 工业上的管道、圆筒设备、保温层在内外壁之间 的导热现象多是此类。 • 1）无内热源单层长圆筒的稳态导热 长度为l,内、外半径为r1和r2, 内、外表面温度恒定 为tw1和tw2，tw1>tw2,材料的导热率为λ, 无内热源。
热流量 一定时间内到导热量
习题
一砖墙的表面积为12m2，厚260mm，平均导热系
数为1.5w/(m.k)，设面向室内的表面温度为25°，
外表面温度为-5°，试确定此砖墙每小时向外界散 失的热量。
1）无内热源多层平壁的稳态导热
• 热流量 • 热流密度
• 接触面温度
习题
• 一烘箱的炉门由两种保温材 料 A 及 B 组 成 ， 且 δA = 2δB 。 已 知λA =0.1W /(m.K) , λB = 0.06W /(m.K),烘箱内空气温度 tw1 =400 ℃ 。 为安全起见，希望烘箱炉门的外表 面温度不得高于 50℃。散热的热 流密度为500W/m2,设可把炉门导热 作为一维问题处理，试决定所需保 温材料的厚度。
传热学知识点总结
传热学知识点总结传热学知识点总结第一章§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。
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。
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: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<dc时,热损失反而增大.外径d2>dc时,加绝热层才有效.(4)肋片的作用及温度分布曲线,肋片效率概念及影响因素,肋片散热量的计算式.---- 只讨论等截面直肋1)等截面直肋:肋高为l,肋厚为δ,肋片周边长度为U,导热系数为λ,l>>δ,可认为肋片温度只沿着高度方向变化.边界条件:2)过余温度:以周围介质tf为基准的温度.θ=t-tf.其中m=温度分布为一条余弦双曲函数,即沿x反向逐渐降低.肋端国余温度:3)肋片表面散热量:4)肋片效率:定义:在肋片表面平均温度tm下,肋片的实际散热量Φ与假定整个肋片表面都处在肋基温度to时的理想散热量Φo的比值.即:结论:①当m一定时,随着肋高增加, Φ先迅速增大然后逐渐趋于平缓.也即η先降低,肋高增加到一定程度时, Φ急剧降低.②ml大,肋端过于温度小,肋片表面tm小,效率低.所以应降低m提高效率.③λ与h都给定时,m随U/A降低而减小.变截面肋片效率高.(5)接触热阻的形成和表达式.两固体直接接触,因接触面不绝对平整,会产生接触热阻.定义式:减小接触热阻的措施:改善接触面粗糙镀;提高接触面挤压压力;减小表面硬度;接触面上涂油.3.非稳态导热(分瞬态导热和周期性导热)两个重要准则:Fo准则和Bi准则.Bi=(δ/λ):(1/h)Fo=aτ/δ2(1)瞬态导热过程及周期性不稳态导热过程的特点.前者物理量瞬间变化.后者物理量周期性变化.(2)Fo准则的表达式及物理意义,当Fo>0.2时,无限大平壁内的温度变化规律.傅立叶准则:Fo=aτ/δ2物理意义:表征不稳态导热过程的无因次时间. Fo>0.2为临界值.无限大平壁:在进行到F o>0.2的时间起,物体中任何给定地点的过余温度的对数值将随时间按线性规律变化.(3)Bi准则的表达式及物理意义, Bi准则对无限大平壁内温度分布的影响.毕渥准则Bi=(δ/λ):(1/h)物理意义:表征物体内部导热热阻与表面对流换热热阻之比.它的值越小,内部温度越趋于均匀一致.Bi<0.1可近似认为,物体温度是均匀一致的.(4)运用集总参数法的条件及温度计算式.集总参数法的条件:对于平板,圆柱,球体,温度计算式:V为体积,A为表面积,初始温度θ=to-tf.地下建筑的预热:5-7节为对流换热部分5.对流换热分析(对流换热=导热+热对流)(1)对流换热过程的特征及基本计算公式.定义：流体因外部原因(强迫对流)或内部原因(自然对流)而流动并与物体表面接触时发生的热量传递.特征:①导热与热对流同时存在的复杂热传递过程②必须有直接接触（流体与壁面）和宏观运动；也必须有温差③由于流体的粘性和受壁面摩擦阻力的影响，紧贴壁面处会形成速度梯度很大的边界层基本计算公式:---牛顿冷却公式:q=h(tw-tf)(2)影响对流换热的因素.影响因素:①流动的起因（强迫对流或自然对流）；②流动状态（层流或紊流）；③有无相变；④换热表面几何因素；⑤流体的物理性质。
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。
传热学复习资料（全）
传热学复习资料（全）0.2.1、导热（热传导） 1 、概念定义：物体各部分之间不发⽣相对位移或不同物体直接接触时，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量传递称导热。
如：固体与固体之间及固体内部的热量传递。
3、导热的基本规1 ）傅⽴叶定律 1822 年，法国数学家如图所⽰的两个表⾯分别维持均匀恒定温度的平板，是个⼀维导热问题。
考察x ⽅向上任意⼀个厚度为dx 的微元层律根据傅⾥叶定律，单位时间内通过该层的热流量与温度变化率及平板⾯积A 成正⽐，即式中是⽐例系数，称为热导率，⼜称导热系数，负号表⽰热量传递的⽅向与温度升⾼的⽅向式中是⽐例系数，称为热导率，⼜称导热系数，负号表⽰热量传递的⽅向与温度升⾼的⽅向相反式中是⽐例系数，称为热导率，⼜称导热系数，负号表⽰热量传递的⽅向与温度升⾼的⽅向相反。
2 ）热流量单位时间内通过某⼀给定⾯积的热量称为热流量，记为，单位 w 。
3 ）热流密度单位时间内通过单位⾯积的热量称为热流密度，记为 q ，单位 w/ ㎡。
当物体的温度仅在 x ⽅向发⽣变化时，按傅⽴叶定律，热流密度的表达式为:说明：傅⽴叶定律⼜称导热基本定律，式（1-1）、（1-2）是⼀维稳态导热时傅⽴叶定律的数学表达式。
通过分析可知：（1）当温度 t 沿 x ⽅向增加时，＞０⽽ q ＜０，说明此时热量沿 x 减⼩的⽅向传递；（2）反之，当 <0 时， q > 0 ，说明热量沿 x 增加的⽅向传递。
4 ）导热系数λ表征材料导热性能优劣的参数，是⼀种物性参数，单位： w/(m ·℃ )。
不同材料的导热系数值不同，即使同⼀种材料导热系数值与温度等因素有关。
5) ⼀维稳态导热及其导热热阻如图1-3所⽰，稳态 ? q = const ，于是积分Fourier 定律有：dxdt Aλ-=Φ⽓体液体⾮⾦属固体⾦属λλλλ>>>导热热阻,K/W 单位⾯积导热热阻，m2· K/W 0.2.2、热对流1 、基本概念1) 热对流：流体中（⽓体或液体）温度不同的各部分之间，由于发⽣相对的宏观运动⽽把热量由⼀处传递到另⼀处的现象。
传热学知识点复习
传热学知识点复习传热学是研究热能传递和转换的一门学科，它是物理学和工程学中的重要分支之一、在现代科技的发展过程中，传热学的理论和应用广泛应用于能源利用、材料制备、环境保护等领域。
以下是一些传热学中的重要知识点的复习：1.热传导：热传导是通过固体、液体和气体中分子振动、传导和碰撞传递热能的过程。
根据傅里叶定律，热传导率与传导物质的热导率、温度梯度和传导方向有关。
2.辐射传热：辐射传热是通过热辐射传递热能的一种方式，不需要介质来传递。
根据斯特藩-玻尔兹曼定律，辐射传热率与温度的四次方和传热面的辐射特性有关。
3.对流传热：对流传热是通过流体的流动传递热能的方式。
传热率与温度差、流体性质和流体速度有关。
对流传热可以分为自然对流和强制对流两种情况。
4.传热方程：传热学中常用的传热方程有导热方程、辐射传热方程和对流传热方程。
这些方程描述了物体内部或表面的能量传递情况，可以用于计算传热速率和表面温度分布。
5.传热换热器：换热器是用于传热过程的装置，通常由多个传热表面和流体通道组成。
常见的换热器类型有壳管式换热器、板式换热器和空气冷却器等。
换热器设计的目标是提高传热效率并降低压降。
6.热工性能参数：热工性能参数用于描述物体或系统的传热性能。
常见的参数包括热导率、传热系数、热阻和热容等。
这些参数可以帮助我们了解材料的导热性能和设备的传热性能。
7.传热过程的计算：在实际工程中，需要对传热过程进行计算和优化。
常见的计算方法包括传热传质计算、数值模拟和实验测量等。
通过这些方法，可以确定传热率、温度分布和传热表面的热负荷。
8.热传导的管道系统：管道系统中的热传导问题是很常见的工程问题。
在管道系统中，多个管道之间的传热会影响系统的热平衡。
对于管道系统的传热计算，需要考虑传热介质的热导率、流动状态和管道的几何结构。
9.热辐射的应用：热辐射在许多应用中都起到重要的作用。
例如，在太阳能光伏电池中，辐射传热是将太阳能转化为电能的过程。
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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: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<dc时,热损失反而增大.外径d2>dc时,加绝热层才有效.(4)肋片的作用及温度分布曲线,肋片效率概念及影响因素,肋片散热量的计算式.---- 只讨论等截面直肋1)等截面直肋:肋高为l,肋厚为δ,肋片周边长度为U,导热系数为λ,l>>δ,可认为肋片温度只沿着高度方向变化.边界条件:2)过余温度:以周围介质tf为基准的温度.θ=t-tf.其中m=温度分布为一条余弦双曲函数,即沿x反向逐渐降低.肋端国余温度:3)肋片表面散热量:4)肋片效率:定义:在肋片表面平均温度tm下,肋片的实际散热量Φ与假定整个肋片表面都处在肋基温度to时的理想散热量Φo的比值.即:结论:①当m一定时,随着肋高增加, Φ先迅速增大然后逐渐趋于平缓.也即η先降低,肋高增加到一定程度时, Φ急剧降低.②ml大,肋端过于温度小,肋片表面tm小,效率低.所以应降低m提高效率.③λ与h都给定时,m随U/A降低而减小.变截面肋片效率高.(5)接触热阻的形成和表达式.两固体直接接触,因接触面不绝对平整,会产生接触热阻.定义式:减小接触热阻的措施:改善接触面粗糙镀;提高接触面挤压压力;减小表面硬度;接触面上涂油.3.非稳态导热 (分瞬态导热和周期性导热)两个重要准则:Fo准则和Bi准则.Bi=(δ/λ):(1/h)Fo=aτ/δ2(1)瞬态导热过程及周期性不稳态导热过程的特点.前者物理量瞬间变化.后者物理量周期性变化.(2)Fo准则的表达式及物理意义,当Fo>0.2时,无限大平壁内的温度变化规律.傅立叶准则:Fo=aτ/δ2物理意义:表征不稳态导热过程的无因次时间. Fo>0.2为临界值.无限大平壁:在进行到F o>0.2的时间起,物体中任何给定地点的过余温度的对数值将随时间按线性规律变化.(3)Bi准则的表达式及物理意义, Bi准则对无限大平壁内温度分布的影响.毕渥准则Bi=(δ/λ):(1/h)物理意义:表征物体内部导热热阻与表面对流换热热阻之比.它的值越小,内部温度越趋于均匀一致.Bi<0.1可近似认为,物体温度是均匀一致的.(4)运用集总参数法的条件及温度计算式.集总参数法的条件:对于平板,圆柱,球体,温度计算式:V为体积,A为表面积,初始温度θ=to-tf.地下建筑的预热:5-7节为对流换热部分5.对流换热分析 (对流换热=导热+热对流)(1) 对流换热过程的特征及基本计算公式.定义：流体因外部原因(强迫对流)或内部原因(自然对流)而流动并与物体表面接触时发生的热量传递.特征:①导热与热对流同时存在的复杂热传递过程② 必须有直接接触（流体与壁面）和宏观运动；也必须有温差③ 由于流体的粘性和受壁面摩擦阻力的影响，紧贴壁面处会形成速度梯度很大的边界层基本计算公式:---牛顿冷却公式:q=h(tw-tf)(2)影响对流换热的因素.影响因素:①流动的起因（强迫对流或自然对流）；②流动状态（层流或紊流）；③有无相变；④换热表面几何因素；⑤流体的物理性质。
λ ↑=h ↑(流体内部和流体与壁面间导热热阻小)ρ、c ↑=h ↑ (单位体积流体能携带更多能量)η ↑=h ↓ (有碍流体流动、不利于热对流)α ↑=自然对流换热增强h=f（u,tw,tf,c, λ, ρ,l…….）(3)对流换热过程微分方程式的表示及其物理意义.微分方程式：(4)对流换热微分方程组的组成.①连续性方程；②动量微分方程；③能量微分方程。
在具体求解时要再加上④对流换热微分方程式。
(5)边界层及热边界层的物理特征.流场可以划分为两个区：边界层区与主流区定义：在紧贴流体流过的物体表面上有一极薄的流体层，其中流体的速度和温度变化最显著，称为边界层。
分流动边界层和热边界层。
1） 流动边界层（速度边界层）：流动边界层厚度主要取决于Re 数。
2） 流动边界层特性：1 边界层内流体在壁面法线方向的速度变化最为剧烈。
2 厚度δ与壁的尺寸相比很小。
3 因流动状态不同而有层流边界层和紊流边界层。
层流边界层内速度分布为抛物线型；紊流边界层内速度分布为幂函数型。
4 边界层内应考虑流体黏性的影响。
层流时惯性力可忽略；紊流核心区可忽略粘滞力。
3） 对于管内流动，流态判别：Re<2300为层流，主要靠导热；Re>104为旺盛紊流，主要靠对流；4） 热边界层（温度边界层）：热边界层厚度主要取决于Re及Pr。
热边界层δt不一定等于流动边界层δ。
紊流边界层贴壁处的温度梯度明显大于层流，故：紊流换热比层流换热强！热边界层外可认为是等温流动区。
(6)图示流体外掠平板流动时流动边界层的形成和发展.1）外掠平板层流的边界层厚度:δ/x=4.64 Re0.5局部摩擦系数为：Cf=平均摩擦系数：Cf=2）对于常壁温，掠过平板的层流换热问题：两边界层厚度之比：ζ=δt/δ=Pr(-1/3)/1.025≈Pr(-1/3)Pr=1时，两边界层厚度相同。
适用于Pr>1的流体。
(7)图示管内流动时流动边界层的形成和发展.(8)流体外掠平板稳定流动时,简化后的层流边界层换热微分方程组的表达式.外掠平板时，长为l的常壁温平板的平均表面传热系数h及关联式为：h=Nux=（求局部时，将l换成x，前面系数为一半即0.332。
）(9)边界层换热积分方程组的含义.包括动量积分方程式和能量积分方程式。
(10)紊流总黏滞应力及其表达式.求解紊流对流换热很复杂，一般用动量传递和热量传递的类比方法。
紊流总粘滞应力为层流和紊流之和。
τ=(11)紊流总热流密度及其表达式.紊流总热流密度也为层流和紊流之和。
q=(12)雷诺类比关系式的表示.对于掠过平板的层流运动：雷诺类比关系式：外掠平板紊流换热：平板紊流的局部摩擦系数: Cf=0.0592局部传热准则关联式：：平均换热准则关系式：(13)物理相似的基本概念.在对应瞬间对应点上各该物理量成比例。
(14)Nu,Re,Gr,Pr准则的表示及其物理含义.努谢尔特准则：反映对流换热的强弱Nu=雷诺准则：反映了流体流动时惯性力和粘滞力的比值，反映了流态对换热的影响。
Re=格拉小夫准则：是自然对流换热的浮生力和粘滞力的比值，表示流体的自由流动状态对换热的影响。
Gr=普朗特准则：又称物性准则。
反映流体动量传递和热量传递的相对大小Pr=(15)相似原理的内容及其所解决的问题.①无相变受迫稳态对流换热，且自然对流不可忽略时：Nu=f（Re,Gr,Pr）②无相变受迫稳态对流换热，若自然对流可忽略时：Nu=f（Re,Pr）③对于空气pr可按常数处理，则无相变受迫稳态对流换热有：Nu=f（Re）④自然对流换热时，准则关系式为：Nu=f（Gr,Pr）与Re无关。
(16)实验数据的整理方法.Nu=Nu=*(17)定性温度：流体沿平板流动换热时：tf=t∞;流体在管内流动换热时:tf=(tf’+tf”)/26.单相流体对流换热及准则方程式.(无相变对流换)(1)管内流动充分发展段及热充分发展段的特征.①充分发展段：流动充分发展段特征：热充分发展段特征：对于常物流体，表面传热系数h保持不变。
② 进口段：Pr>1,流动进口段<热进口段；Pr<1,流动进口段>热进口段；常壁温条件：L/d=0.05 Re. Pr；常热流条件：L/d=0.07Re. Pr；(2)管内流动充分发展段流态的判别.流态判别：Re<2300,为层流；2300< Re<10000,为过度流；Re>10000,为紊流；(3)常热流边界条件下和常壁温边界条件下,在管内流动充分发展段,壁温和流体温度沿流程的变化规律.热充分发展段，常热流条件下：壁温和流体平均温度均呈线性变化。