传热系数与给热系数(特选内容)
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)。
玻璃传热系数与得热系数
玻璃传热系数与得热系数
玻璃的传热系数和得热系数是描述玻璃材料传热特性的重要参数。
传热系数（也称热导率）是指材料单位厚度上的热量传导率，
通常用λ表示，单位是W/(m·K)。
而得热系数（也称热阻）是指
材料的厚度对热量传递的阻碍程度，通常用U值表示，单位是
W/(m²·K)。
首先来看传热系数，它是描述材料导热性能的参数。
对于玻璃
材料来说，传热系数的大小直接影响着玻璃的保温性能。
一般来说，传热系数越小，说明材料的绝热性能越好，保温效果越显著。
因此，在建筑领域，选择传热系数较小的玻璃材料可以有效提高建筑物的
保温性能，降低能源消耗。
其次是得热系数，它是描述建筑结构或材料整体的保温性能的
参数。
得热系数越小，表示材料具有较好的保温性能，能够在一定
时间内阻止热量的流失。
在玻璃窗户或墙体的设计中，通常会考虑
到玻璃的得热系数，以确保建筑在保温效果和采光性能之间取得平衡。
总的来说，玻璃的传热系数和得热系数都是与其保温性能密切
相关的重要参数。
通过合理选择传热系数较小的玻璃材料，并结合建筑结构的得热系数要求，可以达到提高建筑保温性能的目的。
同时，这两个参数也在工程实践中起着重要的指导作用，帮助设计和选择合适的玻璃材料，以满足建筑物的保温需求。
传热系数的测定实验
实验４ 传热系数的测定实验一、实验目的⒈ 测定流体在套管换热器内作强制湍流时的对流传热系数i α。
⒉ 并将实验数据整理成准数关联式Nu=ARe m Pr 0.4形式，确定关联式中常数A 、m 的值。
⒊ 了解强化传热的基本理论和采取的方式。
二、实验原理实验2-1 普通套管换热器传热系数及其准数关联式的测定⒈ 对流传热系数i α的测定 根据牛顿冷却定律im ii S t Q ⨯∆=α （4-1） 式中：i α—管内流体对流传热系数，W/(m 2·℃)； Q i —管内传热速率，W ； S i —管内换热面积，m 2；m t ∆—冷热流体间的平均温度差，℃。
()()221i i w m t t T t +-=∆ （4-2）式中：t i1，t i2—冷流体的入口、出口温度，℃；ｔw —壁面平均温度，℃；因为换热器内管为紫铜管，其导热系数很大，且管壁很薄，故认为内壁温度、外壁温度和壁面平均温度近似相等，用t w 来表示，由于管外使用蒸汽，近似等于热流体的平均温度。
管内换热面积：i i i L d S π= （4-3）式中：d i —内管管内径，m ；L i —传热管测量段的实际长度，m 。
由热量衡算式：)(12i i pi i i t t c W Q -= （4-4）其中质量流量由下式求得：3600ii i V W ρ=（4-5）式中：V i —冷流体在套管内的平均体积流量，m 3 / h ； c pi —冷流体的定压比热，kJ / (kg ·℃)； ρi —冷流体的密度，kg /m 3。
c pi 和ρi 可根据定性温度t m 查得，221i i m t t t +=为冷流体进出口平均温度。
t i1，t i2， t w ， V i 可采取一定的测量手段得到。
⒉ 对流传热系数准数关联式的实验确定流体在管内作强制湍流，被加热状态，准数关联式的形式为n i mii A Nu Pr Re =. （4-6）其中： i ii i d Nu λα=， i i i i i d u μρ=Re ， ii pi i c λμ=Pr 物性数据λi 、c pi 、ρi 、μi 可根据定性温度t m 查得。
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。
实验三 传热系数K和给热系数α的测定
实验三 传热系数K 和给热系数α的测定一、 实验目的1. 了解间壁式传热元件和给热系数测定的实验组织方法；2. 学会给热系数测定的试验数据处理方法；3. 了解影响给热系数的因素和强化传热的途径。
二、实验原理在工业生产中，间壁式换热器是经常使用的换热设备。
热流体借助于传热壁面，将热量传递给冷热体，以满足生产工艺的要求。
影响换热器传热速率的参数有传热面积、平均温度差和传热系数三要素。
为了合理选用或设计换热器，应对其性能有充分的了解。
除了查阅文献外，换热器性能实测是重要的途径之一。
传热系数是度量换热器性能的重要指标。
为了提高能量的利用率，提高换热器的传热系数以强化传热过程，在生产实践中是经常遇到的问题。
列管换热器是一种间壁式的传热装置。
冷热液体间的传热过程是由热流体对壁面的对流传热、间壁的热传导、以及壁面对冷流体的对流传热这三个传热子过程组成，其所涉及的热量衡算为：1212()()()()h h w c c w mw w Q KA T t Q A T t Q A t t A Q t t ααλδ=-=-=-=- 1122111w w w w h h m c c T t t t t t T tQ A A A KA δαλα----==== 1h h m c cK A A A A A A δαλα=++在所考虑的这个传热过程忠，所涉及的参数共有13个，采用因次分析方法 ：π=13-4=9个无因次数群。
该方法的基本处理过程是将研究的对象分解成两个或多个子过程 。
即：12(,)K f αα≈分别对α1、α2进行研究：1111111(,,,,,)p f d u c αρμλ=无因次处理得：0(,)Re Pr p b c c d du f Nu a μαρλμλ=→= 1）传热系数K 的实验测定热量衡算式：21()c c pc Q q c t t ρ=- 传热速率式：m Q KA t =∆ 其中：12211221()()lnm T t T t t T t T t ---∆=--两式联立，得：21()c c pc mq c t t K A t ρ-=∆2）给热系数α的实验测定热量衡算式：21()c c pc Q q c t t ρ=- 传热速率式： c mc Q A t α=∆ 其中：2121()()lnw w mc w w t t t t t t t t t ---∆=--下上上下两式联立，得：21()c c pc c mcq c t t A t ρα-=∆三、实验装置及流程图本实验选用空气作为冷流体 华理是冷却水，水蒸汽作为热流体。
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。
导热系数和传热系数
导热系数和传热系数导热和传热是热学中非常重要的概念。
导热系数和传热系数是用来描述物质传导热量的性质和特性的两个参数。
本文将详细介绍导热系数和传热系数的定义、计算方法以及在工业和生活中的应用。
一、导热系数的定义和计算方法导热系数是指单位时间内通过单位横截面积上的温度梯度时传导热量的能力，通常用λ表示。
导热系数的单位是热传导导热系数、热距离系数或热传递系数。
导热系数与物质的导热性能有关，常用于描述材料的热传导性能。
导热系数的计算可以使用弗洛依德-迪兹定律。
根据该定律，单位面积上的传热速率Q与温度梯度ΔT之间的关系可以表示为：Q = -λ * ΔT其中，Q表示传热速率，λ表示导热系数，ΔT表示温度梯度。
根据上述公式，我们可以通过测量单位面积上的温度梯度和单位时间内传热量来计算导热系数。
实际测量中，通常采用热流法或热阻法来进行。
二、传热系数的定义和计算方法传热系数是指单位面积上的传热速率与温度差之间的比例，通常用h表示。
传热系数是一个综合性的参数，综合了传导、对流和辐射等多种传热方式的影响。
传热系数可以用于描述物体与周围环境进行热量交换的能力。
传热系数的计算可以使用牛顿冷却定律。
根据该定律，单位面积上的传热速率Q与温度差ΔT之间的关系可以表示为：Q = h * ΔT其中，Q表示传热速率，h表示传热系数，ΔT表示温度差。
传热系数的计算通常需要进行实验测量，因为它受到多种因素的影响，如流体性质、流动速度、壁面条件等。
实验中常用热对流乘积法或热平衡法来测定传热系数。
三、导热系数和传热系数的应用导热系数和传热系数在许多领域中都具有广泛的应用。
以下是一些典型的应用领域：1. 建筑工程：在建筑工程中，导热系数和传热系数被用于评估建筑材料的隔热性能。
通过选择导热系数较低的材料，可以减少建筑物的热能损失，提高能源利用效率。
2. 热工学：热工学是工程热力学的一个重要分支，导热系数和传热系数是研究传热现象的基本参数之一。
在热工学中，通过计算导热系数和传热系数，可以预测和优化热设备的热效率。
智慧树答案传热学(华东交通大学)知到课后答案章节测试2022年
绪论1.导热，对流，辐射换热是热量传递的三种基本方式。
答案:错2.传热系数和导热系数单位不同。
答案:对3.下列哪几种传热过程不需要有物体的宏观运动？答案:辐射;导热4.热量传递的三种基本方式为（）。
答案:热对流;热传导;热辐射5.太阳与地球间的热量传递属于下述哪种传热方式?答案:热辐射6.温度对辐射换热的影响（）对对流换热的影响。
答案:可能大于、小于7.物体不论( )高低，都在相互辐射能量，只是辐射能量的大小不同。
答案:温度8.工程中常遇到热量从固体壁面一侧的高温流体，通过固体壁传递给另一侧低温流体的过程，称为( )。
答案:热传导9.热辐射和流体对流及导热一样，需有温差才能发射辐射能。
答案:错10.传热学就是研究( ) 引起的热量传递规律的学科。
答案:温差第一章1.导热问题的第一类边界条件是已知（）。
答案:壁温2.下面材料中哪种材料的导热系数最小（）。
答案:硅藻土砖3.温度梯度表示温度场内的某一地点等温面法线方向的温度变化率。
答案:对4.表征材料导热能力的物理量是（）。
答案:导热系数5.按照导热机理，水的气、液、固三种状态中（）状态下的导热系数最小。
答案:气态6.气体的导热系数随温度的升高而（）。
答案:增加7.一般而言，金属比非金属（介电体）的导热系数值是（ )。
答案:较高的8.当物性参数为常数且无内热源时的导热微分方程式可写为（）。
答案:эt/эτ=a△2t9.用手抚摸不同材料的两个物体，感觉冷热与其感受到的热流密度没有关系。
答案:错10.第三类边界条件规定了边界上物体与周围流体间的表面传热系数以及物体的壁面温度。
答案:错第二章1.接触热阻的存在使相接触的两个导热壁面之间产生什么影响?答案:出现温差2.圆柱壁面双层保温材料敷设过程中，为了减少保温材料用量或减少散热量，应该采取措施是（）。
答案:热导率较小的材料在内层3.只有管外径小于临界绝热直径时，铺设绝热层才能使热损失减小。
答案:错4.通过圆筒壁的一维稳态导热时，单位面积上的热流密度是处处相等的。
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传热系数K 和给热系数α的测定 一. 实验目的 1. 了解间壁式传热元件的研究和给热系数测定的实验组织方法；
2. 掌握借助于热电偶测量壁温的方法；
3. 学会给热系数测定的试验数据处理方法；
4. 了解影响给热系数的因素和强化传热的途
径。
二. 基本原理
１．传热系数K 的理论研究
在工业生产和科学研究中经常采用间壁式换热装置
来达到物料的冷却和加热。
这种传热过程系冷、热流体
通过固体壁面进行热量交换。
它是由热流体对固体壁面
的
对流给热，固体壁面的热传导和固体对冷流体的对
流给热三个传热过程所组成。
如图1所示。
由传热速率方程知，单位时间所传递的热量
Q=()t T KA - （1） 而对流给热所传递的热量，对于冷、热流体均可由牛顿冷却定律表示
Q=()1w h h t T A -α （2）
或 Q=()t t A w c c -2α （3）
对固体壁面由热传导所传递的热量，则由傅立叶定律表示为
Q ()21w w m t t A -⋅=δ
λ （4） 由热量平衡和忽略热损失，可将（2）、（3）、（4）式写成如下等式
Q=KA
t T A t t A t t A t T c c w m w w h h w 1
112211-=-=-=-αλδα （5）所以 c c m h h A A A K αλδα111
++=
（6） 图1传热过程示意图
()22222111111,,,,,,,,,,,,u c u c d f K p p λμρδλλμρ=＝()5,2,6f （7）
从上式可知，除固体的导热系数和壁厚对传热过程的传热性能有影响外，影响传热过程的参数还有12个，这不利于对传热过程作整体研究。
根据因次分析方法和π定理，热量传递范畴基本因次有四个：[L],[M],[T],[t] ,壁面的导热热阻与对流给热热阻相比可以忽略
K ≈()21,ααf （8）
要研究上式的因果关系，尚有π=13-4=9个无因次数群，即由正交网络法每个水平变化10次，实验工作量将有108次实验，为了解决如此无法想象的实验工作量，过程分解和过程合成法由此诞生。
该方法的基本处理过程是将(7)式研究的对象分解成两个子过程如(8)式所示，分别对21,αα进行研究，之后再将21,αα合并，总体分析对K 的影响，这有利于了解影响传热系数的因素和强化传热的途径。
当1α＞＞2α时，2α≈K ，反之当1α＜＜2α时，1α≈K 。
欲提高K 设法强化给热系数小的一侧α，由于设备结构和流体已定，从(9)式可知，只要温度变化不大，1α只随1u 而变，
()1111111,,,,,λμραp c u d f = (9) 改变1u 的简单方法是改变阀门的开度，这就是实验研究的操作变量。
同时它提示了欲提高K 只要强化α小的那侧流体的u 。
而流体u 的提高有两种方法：
（１）增加流体的流量；
（２）在流体通道中设置绕流内构件，导致强化给热系数。
由(9)式，π定理告诉我们，π=７－４＝３个无因次数群，即：
()1111111,,,,,λμραp c u d f = ⇒ ⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=λμμρλαp c du f d , (10) 经无因次处理，得：
c b o a Nu Pr Re = (11)
如果温度对流体特性影响不大的系统，并且温度变化范围不大，则式(11)可改写为：b a Nu Re =
式中：c o a a Pr =。
２．传热系数K 和α的实验测定
实验装置的建立依据如下热量衡算式和传热速率方程式，它是将(5)和(6)式联立,则
KA ∆t m = W c ρc C pc (t 2-t 1) (12)
其中 1
212m t T t T ln )t T ()t T (t -----=∆ (13) m
pc c c t A t t C W K ∆-=)
(12ρ (14) ()
()
1212t t c W t A t t c W t A pc c c mh h h pc c c mc c c -=∆-=∆ραρα 其中： 1
212ln )()(t t t t t t t t t m m m m mc -----=∆下上下上 (15) 下上下上m m m m mh t T t T ln )t T ()t T (t -----=
∆ (16) ---------若实验物系选定水与水蒸汽,由(8)、(9)式告诉我们,实验装置中需要确定的参数和安装的仪表有：
A-------------由换热器的结构参数而定；
W c ------------测冷流体的流量计；
t 1、t 2---------测冷流体的进、出口温度计；
T 、P---------测热流体的温度计，蒸汽压力；
C pc ------------由冷流体的进、出口平均温度决定；
下上、m m t t ---由热电偶温度计测定。
将以上仪表、换热器、气源、及管件阀门等部件组建成如下实验装置图。
三．实验装置图
四．实验步骤
1． 先开蒸汽加热开关, 再开气源和空气转子流量计。
2． 打开不凝性气体放气阀，“开-关”重复三次。
3． 整个实验操作控制蒸汽压力恒定在0.05Mpa 以下某一刻度，改变唯一操
作变量即空气转子流量计阀门开度，达到改变流速的目的。
4． 实验布点采用小流量和打流量分别布点集中原则，因为是直线原因。
5． 待冷流体出口温度显示值保持5min 以上不变时方可同时采集实验数
据。