热量传输复习
导热基础必学知识点
导热基础必学知识点
1. 热传导：热量从高温区传导到低温区的过程。
热传导可以通过导热
机制（分子传导、电子传导和辐射传导）进行。
2. 热导率：物质传导热量的能力。
热导率越高，传热能力越高。
3. 热阻：物质对热传导的阻碍能力。
热阻越高，传热能力越低。
4. 热传导方程：描述热传导过程中温度分布的偏微分方程。
在稳态条
件下，热传导方程为焦耳定律，即热流密度等于热导率乘以温度梯度。
5. 导热系数：描述固体材料导热性能的物理量。
导热系数等于热导率
除以材料的厚度。
6. 热容量：物质吸收或释放的热量与温度变化之间的关系。
热容量越大，物质对热量的吸收或释放能力越强。
7. 热扩散：物质在受热时的体积膨胀现象。
热扩散系数描述了物质在
温度变化下的膨胀程度。
8. 热辐射：由热源发出的电磁辐射。
热辐射可以通过辐射传导方式进
行热传导。
9. 对流传热：通过流体介质（如气体或液体）的运动来实现热传输的
过程。
对流传热具有较高的传热效率。
10. 导热材料：具有较高热导率的材料，常用于热导设备或导热结构中，以实现高效的热传导。
常见的导热材料包括金属、陶瓷和导热塑
料等。
以上是导热基础必学的知识点，掌握了这些知识可以帮助理解热传导的基本原理和特性，对导热材料的选择和应用有一定的指导意义。
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 Nu13、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0K19、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/W25、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。
传热学复习题及其部分答案
零、基本概念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，称为外表对流传热，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，称为外表辐射传热，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。
传热学总复习试题及答案【第五版】【精】【_必备】
总复习题基本概念 :•薄材 : 在加热或冷却过程中 , 若物体内温度分布均匀 , 在任意时刻都可用一个温度来代表整个物体的温度 , 则该物体称为 ----.•传热 : 由热力学第二定律 , 凡是有温差的地方 , 就有热量自发地从高温物体向低温物体转移 , 这种由于温差引起的热量转移过程统称为 ------.•导热 : 是指物体内不同温度的各部分之间或不同温度的物体相接触时 , 发生的热量传输的现象 .•对流 : 指物体各部分之间发生相对位移而引起的热量传输现象 .•对流换热 : 指流体流过与其温度不同的物体表面时 , 流体与固体表面之间发生的热量交换过程称为 ------.•强制对流 : 由于外力作用或其它压差作用而引起的流动 .•自然对流 : 由于流体各部分温度不同 , 致使各部分密度不同引起的流动 .•流动边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 由于粘滞力的作用 , 壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的速度迅速下降为零 , 而在这一流层外 , 流体的速度基本达到主流速度 . 这一流体层即为 -----.•温度边界层 : 当具有粘性的流体流过壁面时 , 会在壁面附近形成一流体薄层 , 在这一层中流体的温度迅速变化 , 而在这一流层外 , 流体的温度基本达到主流温度 . 这一流体层即为 -----.•热辐射 : 物体由于本身温度而依靠表面发射电磁波而传递热量的过程称为 ------.•辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的全部波长的辐射能的总量 .•单色辐射力 : 物体在单位时间内 , 由单位表面积向半球空间发射的波长在λ -- λ +d λ范围内的辐射能量 .•立体角 : 是一个空间角度 , 它是以立体角的角端为中心 , 作一半径为 r 的半球 , 将半球表面上被立体角切割的面积与半径平方 r 2 的比值作为 ------ 的大小 .•定向辐射强度 : 单位时间内 , 在单位可见面积 , 单位立体角内发射的全部波长的辐射能量称为 ----.•传质 : 在含有两种或两种以上组分的流体内部 , 如果有浓度梯度存在 , 则每一种组分都有向低浓度方向转移 , 以减弱这种浓度不均匀的趋势 . 物质由高浓度向低浓度方转移过程称为 ----.•分子扩散传质 : 静止的流体中或在垂直于浓度梯度方向作层流流动的流体中的传质 , 有微观分子运动所引起 , 称为 ----.•对流流动传质 : 在流体中由于对流掺混引起的质量传输 .•有效辐射 : 单位时间内 , 离开所研究物体单位表面积的总辐射能 .•灰体 : 单色吸收率 , 单色黑度与波长无关的物体 .•角系数 : 有表面 1 投射到表面 2 的辐射能量 Q 1 → 2 占离开表面 1 的总能量 Q 1 的份数 , 称为表面 1 对表面 2 的角系数 .•辐射换热 : 物体之间通过相互辐射和吸收辐射能而产生的热量交换过程 .填空题 :•当辐射投射到固液表面是表面辐射，投射到气体表面是 ---------- 辐射。
传热学概念复习资料
1.传热学是研究由温差引起的热量传递规律的科学。
2.热传递分为稳定热传递（温度不随时间的变化热变化）和不稳定热传递（温度随时间的变化热变化）3.热传导: 它是不同温度的物体之间通过直接接触或同一物体不同温度的各部分之间，当没有宏观相对位移时,由分子原子电子等微观粒子的热运动来传递热量的过程。
热对流: 它是物体间不同温度的各部分之间由流体微团宏观相对唯一来传递热量的过程热辐射: 由于热的原因而向外发出辐射的过程。
4.对流换热过程；运动着的流体与固体壁面之间的热传递过程5.传热过程：热量从壁面一侧流体传给壁面另一侧流体的过程6.综合换热：对流换热和辐射换热同时存在的过程7.温度场:温度场是各时刻物体中各点温度分布的总称。
8.温度场按物体中个点的温度是否随时间变化分为非稳态温度场（随时间变化）和稳态温度场（不随时间变化）9.等温面：温度场中，同意瞬间温度相等的点连成的面成为等温面。
等温线等温面与任意平面的交线为等温线。
注：等温线是不可能相交的，它只能是封闭曲线或者终止于物体的边界线上。
10.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。
11.肋片效率：实际的肋片换热量/整个肋片壁面的温度等于肋根温度时的换热量。
速度边界层：现定义贴近壁面的具有明显速度梯度的那一层流体为速度边界层。
12.热边界层：定义贴近壁面的具有明显温度梯度的那一层流体为热边界层。
13.定型尺寸：应该选择对换热系数影响最大的尺寸作为定型尺寸。
14.定型温度的选择：确定流体物性的温度，从而把物性当作常量处理。
15.凝结：工质由气态变为液态的过程叫凝结。
17、膜状凝结：如果能够湿润，他就在壁面上形成一层液膜，并受重力作用而向下流动，称为膜状凝结。
18、珠状凝结：这些滚入的液珠冲掉了沿途所有的液珠，于是蒸汽又在这些裸露的冷壁面重新凝结，在凝结核心处形成小液珠，这称之为珠状液珠。
dym热量的计算专题复习
热量的计算专题复习1.热传递的热量 Q= （m ：质量—kg ；△t ：温度的变化值 ） （注意：比热是物质的一种特性，它只与物质的种类及状态有关。
） Q 吸= Q 放=2.燃料燃烧放出的热量： Q 放= （m ：质量——kg ； q ：热值）Q 放= （v ：体积——m 3； q ：热值） （注意：热值是物质的一种特性，它与m 、v 无关，只与物质的种类有关。
）3.热效率η=____ ___×100%对于燃料而言Q 总= mq 或Q 总= vq 对于用电器而言，经常用Q 总= pt1．（6分）电视机可用遥控器关机而不用断开电源，这种功能叫做待机功能。
这一待机功能虽给人们带来了方便，但电视机处在待机状态下仍要消耗电能却鲜为人知。
某台视机的待机功率是10 W ；如果这台电视机每天有20 h 处于待机状态。
试计算：（1）这台电视机一个月（按30天计算）浪费的电能是多少千瓦时？（2）如果这些电能全部用来烧水，可以将多少千克的10 ℃的水加热到20 ℃？（不计热量损失，计算结果取整数）【c 水=4.2×103J/（kg ·℃）】2. （6分）某电热水壶及铭牌如图所示，装入1.5kg 20℃凉水，通电正常工作6 分钟即被烧开至100℃。
已知水的比热容c=4.2×103J/(kg ·℃)求：（1）该过程中水吸收的热量。
（2）电热水壶的效率。
3．（6分）电磁炉是一种加热效率较高的新型灶具，已广泛进入家庭使用。
小明为了测量电磁 炉的效率，只把某型号的电磁炉单独接入家庭电路中，用它把初温为20C ︒、质量为150g 的水加热到100C ︒ 时，观察到如图16所示的电能表上的转盘转了56转，求：（1）水吸收的热量为多少？ （2）电磁炉加热的效率是多少？【 C 水＝ 4.2×103J/（㎏·℃）】4．（6分）使用功率为2 kW 的电加热装置把2 kg 的水从20 ℃加热到100 ℃，用了10 min 。
传热学复习题精练版(传热学)杨世铭 陶文铨第四版
1. 传热：是指热能的传递(从空间一个位置传递到另一个位置）过程，即在温差作用下物质中发生的热量传递过程。
2. 传热学：研究热量传递规律的一门学科。
3. 热传导：温度不同的物体各部分或温度不同的两物体间直接接触时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而进行的热量传递现象。
4. dx dt A q λ-=Φ=Φ－热流量，单位Wq －热流密度，通过单位面积的热流量，单位W/m2“-”：热量传递方向指向温度降低方向，与温度升高方向相反A ：垂直于热量传递方向的截面面积，单位m2λ：导热系数，物性参数，取决于物质的热力状态，单位 W/(K •m)单位温度梯度作用下的物体内所产生的热流量，标量，表征物体导热本领的大小5. 热对流：流体各部分之间发生相对位移时，冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程。
6. q=Φ/A=h ∆tA －与流体接触的壁面面积h －表面传热系数，单位W/(m2·K)，表征对流换热过程的强弱，是过程量－与很多因素有关(流体种类，表面形状，流体速度大小等)。
7. 1/Ah 是对流换热的热阻，Aλδ是导热热阻 8. 温度场：物体中各点温度值所组成的集合9. 同一瞬间温度相等的各点连成的线或面称为等温线或等温面10. 温度梯度：指向变化最剧烈的方向11. 导热基本定律（傅立叶定律）：在导热现象中，单位时间内通过给定截面的热量，正比于垂直于该截面方向上的温度梯度和截面面积，方向与温度梯度相反。
一般表达式：→→→∂∂-=-=Φ=n n t gradt A λλq 12. 热扩散率：a=cρλ，m2/s ，物性参数，物体向与其接触的低温物体散热的能力。
λ越大，一定时间内可传递更多热量，ρc 越小，温度上升1度所需热量越少。
13. 吸热系数：λρc ，物体向与其接触的高温物体吸热的能力。
14. 圆筒：t=t1+(t2—t1))1/2ln()1/ln(r r r r R=l r r πλ2)1/2(ln 15. 套管：m=CA P λh P=d π δπd =C A16. 集中参数法：Bi=≤λ)/(h A V 0.1 Fo=2)/(A V a τhA cVρτ=c)o ex p()ex p(t 00F Bi cV hA t t t •-=-=--=∝∝τρθθ 17. 半无限大物体：①惰性时间：a 16x 2≤τ ②位置上：22x ≥τa 18. 流动边界层：当流体流过固体壁面时，由于流体粘性的作用,使得在固体壁面附近存在速度发生剧烈变化的薄层。
人教版《热量的综合计算》复习课件
2．如图所示为某一款型家庭轿车，质量为1.5t，当车以72km/h的速 度匀速直线行驶了0.5h时，消耗汽油3kg，期间受到的阻力为车重的 0.08倍。已知汽油的热值为4.6×107J/kg，在此过程中，求： （1）完全燃烧3kg汽油放出的热量为多少？ （2）该汽车牵引力做的功是多少？ （3）该汽车发动机的效率是多少？（保留整数）
（1）加热4min，水吸收的热量为多少？ （2）加热4min，消耗了多少m3的天燃气？
…型JY燃气热水器 能耗等级 热效率 容量/L 适应水压MPa
适用：天然气、液化 Ⅱ 石油气
75% 15 0.02﹣0.8
课后作业：
请同学们认真完成学案
（1）加热4min，水吸收的热量为多少？ （2）加热4min，消耗了多少m3的天燃气？
…型JY燃气热水器 能耗等级 热效率 容量/L 适应水压MPa
适用：天燃气、液化 Ⅱ 石油气
75% 15 0.02﹣0.8
4.[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天燃气的热值约为4×107J/m3]求： （1）加热4min，水吸收的热量为多少？ （2）加热4min，消耗了多少m3的天燃气？
解：（1）V＝10L＝0.01m3
m＝ρV＝0.7×103kg/m3×0.01m3＝7kg
Q放＝qm＝4.6×107J/kg×7kg＝3.22×l08J
3．随着国民经济的发展，汽车已走进家庭。一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀 速行驶100km，消耗汽油10L．若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽 车做有用功，所用汽油的热值为4.6×107J/kg，密度为0.7×103kg/m3，求：
（3）若这些热量的60%用来对小轿车做功，以1000N的动力进行牵
引，可使小轿车行驶多远？
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导热习题
例6：直径为100mm的长黄铜棒，由20℃放入800℃的恒温介质 中加热，若介质对黄铜棒表面的总对流给热系数平均为116 w/m2· K，求：加热1.5小时后铜棒的温度为多少？已知铜棒的 平均导热系数为163 w/m· K，比热为440J/kg· K，密度为 8800kg/m3。
第三类边界条件：周围介质温度为常数
例6.6 课本P108.复习！！！
对流给热习题
二. 对流给热部分 1.平板局部对流给热系数（局部努赛尔特准数） xx 1) Nu x 0.332 Re x 0.5
应用条件：平板层流。温度边界条件和速度边界条件相当
或者说：边界层内有相同的温度分布和温度分布 或者说：该式适用于动量扩散系数和热扩散系数比值为0.65~1的 情况。
导热习题
例1：一个厚度为s的无限大平板，其导热系数λ的，x=s 的一侧 与温度为tf的流体直接接触，且平板的初始温度为0，已知平 板与流体之间的给热系数为α。试写出这一稳态导热微分方程
和边界条件。
导热习题
1.1通过平壁的一维稳态导热 例2.无内热源并均匀分布的平壁，壁厚为s，假定 平壁的长宽远大于壁厚，平壁两表面温度恒为
导热习题
温度差，℃ 热阻b /λA，℃/W
耐火砖
保温砖 建筑砖
Δt1=1000-946=54
Δt2=946-157.3=788.7 Δt3=157.3-24.6=132.7
0.142
2.07 0.348
由表可见，热阻大的保温层，分配于该层的温度差 亦大，即温度差与热阻成正比。
导热习题
例4. 某高炉炉墙内层为粘土砖，外层为硅藻土砖，它们 的厚度分别为：s1=460mm，s2=230mm，导热系 数分别为： λ1=0.7+0.64×10-3t （w/m℃） λ2=0.14+0.12×10-3t （w/m℃） 炉墙两侧表面温度各为t1=1400℃；t3=100℃，求稳态 时通过炉墙的导热通量和两层砖交界面处的温度。
导热习题
1.2薄材导热 稳态导热还是不稳态导热？ 首先要判断是不是薄材? 毕渥数
L BiV
不同形状的物体，薄材临界参数不同。熟记！ 无限大平板Biv=0.1 无限长圆柱体Biv=0.05 球体Biv=0.033
导热习题
例5：用热电偶测量流体温度。已知流体温度为200℃，插入流
体前热电偶接点温度为20℃。假定热电偶为球形，直径1mm， 其密度ρ=8000kg/m3,λ=52w/m℃，Cp=418J/kg℃，接点表 面与流体之间的给热系数α=120w/m2℃。试求 热电偶指示温 度达到199℃所需时间。
导热习题
解: 用下标1表示耐火砖，2表示保温砖，3表示建筑砖。t3为保 温砖与建筑砖的界面温度，t4为建筑砖的外侧温度。 (a) 热损失q q=Q/A=λ1/ b1 (t1-t2) =1.06/0.15(1000-946) =381.6W/m2 (b) 保温砖与建筑砖的界面温度t3 因系稳定热传导，所以 q1=q2=q3=q q=λ2/ b2 (t2- t3) 381.6=0.15/0.31*(946- t3) 解得 t3=157.3℃ (c) 建筑砖外侧温度t4 同理 q=λ3/b3 (t3- t4) 381.6=0.69/0.24*(157.3- t4) 解得 t4=24.6℃
重点
• 热量传输的一些基本概念：
导热，对流换热（自然对流，强制对流），
初始条件，边界条件（三类），薄材，无限
大（半无限大）平板，热辐射，辐射力，
白体，黑体，角系数等。
导热习题
一.导热部分
解题步骤：
1）判断导热项的维度，内热源存在与否，稳态 还是非稳态，写出导热微分方程。 2）写出边界条件。 3）根据初始条件和边界条件求解。
导热习题
1.3 半无限大物体的一维非稳态导热
第一类边界条件：表面温度为常数 例7： 用热电偶测得高炉内某点的温度为350℃，测定时间离开炉 120小时，若炉缸底部表面温度为1500℃，炉基材料的热扩 散系数为0.002m2/h，炉基开始温度为20℃，求炉缸底部表面 到该测温点的距离。
导热习题
1.4 有限厚物体的一维非稳态导热
116 0.050 0.036 0.1 知，该问题可作为 解由 Bi 163
hr
薄材问题处理。于是有：
t tf
hF 116 0.1L exp exp 1 . 5 3600 0.00155 2 t0 t f 8800 440 0.05 L CpV t 0.00155 (20 800) 800 798.8℃
xx 0.5 1/3 N u 0.664 Re Pr 2) x x
在1的基础上的扩展 应用条件：平板层流。当Pr偏离1时也适用
对流给热习题
解：判断毕渥数 BiV
(V / F ) 120 0.001 0.00038 0.033 6 52
满足薄材条件，所以可按薄材处理，根据薄材导热方 程变形得到： c pV t t f c p D t t f = ln ln F t0 t f 6 t0 t f
T1、T2，平壁材料的导热系数为λ常数，试推
出稳态导热时，平壁内的温度分布和中心温度。
导热习题
例3. 有一燃烧炉，炉壁由三种材料组成，如附图所示。最内层
是耐火砖，中间为保温砖，最外层为建筑砖。已知 耐火砖 b1=150mm λ1=1.06 W/m· ℃ 保温砖 b2=310mm λ2=0.15W/m· ℃ 建筑砖 b3=240mm λ3=0.69W/m· ℃ 今测得炉的内壁温度为1000℃，耐火砖与保温砖之间界面处的温 度为946℃。试求： (a) 单位面积的热损失； (b) 保温砖与建筑砖之间界面的温度； (c) 建筑砖外侧温度。