天津大学传热学总复习
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简谐规律变化，且周期与温度波相同； • 热流波的相位比当地温度波提前/4，即1/8周期；
• 热流密度沿 x 方向衰减的规律与温度衰减规律 完全相同，但振幅发生了改变。
瞬态导热
• 非正规阶段——初始温 度分布其主要作用。
• 正规状态阶段——温度 变化具有特定的规律。
瞬态导热类型 • 集总参数法 （记忆或会推导） • 有限厚度平板（计算时提供关系式或图） • 半无限大物体（计算时提供关系式或表）
2018年传热学总复习
导热
一、基本概念及定律
傅立叶定律
q
t
n
n
各项含义、适用条件和正确应用。
如： • 导热系数特点， • 定性分析， • 定量计算。
变
变A
二、导热微分方程及单值性条件
• 简单的导热微分方程， • 单值性条件， • 能运用方程和定解条件分析传热问题， • 能够建立简单的热平衡方程（包括对流和辐
• Pr数 • Re数
相似原理
• 类比与相似 • 相似第三定理: 凡同类现象，若同名已
定特征数相等，且单值性条件相似，那 么这两个现象一定相似. 补充说明： （1）几何条件， （2）物理条件， （3）边界条件，（4）时间条件。
强迫对流换热-外部动力驱动（层流、湍流） • 内部流动：特点、影响因素及计算 • 外部流动：特点、影响因素及计算
qm2 c p2 t2 t2
k A tm
顺、逆流
t m
t max t min
ln tmax / tmin
逆流最来自百度文库，顺流最小。
其他流动方式 tm (tm )cf
特例：有相变的换热器
T
In Out
or Ch Cc
TCond
射）。
三、稳态导热
正确利用热阻法进行分析和计算： • 建立热阻网络图 • 求q、特定点温度和总传热系数。
一维平壁、圆筒壁、球壁的导热与对流热阻分别为
, A
√
1 ln d2 ,
2A
√
d1
1
4
1 r1
1 r2
1 hA
√
平板 单层、多层平板
筒壁
• 单层、多层筒壁 • 临界热绝缘直径（或半径）
不需记忆公式，会使用！
无量纲准则数的定义式和物理意义（包括导热） Bi, Fo, Re, Pr, Nu, Gr等。
雷诺数 Re ude /，描述流体的流动状态，
表示惯性力和粘性力的相对大小。
普朗特数 Pr /a，表示流体传递动量和传
递热量能力的相对大小.
努塞尔数 Nu hde /，表示换热表面上的无
肋 • 温度分布、传热量、肋 效率、肋壁总效率等。 • 提高肋效率的措施 • 降低测量误差的措施
四、非稳态导热
• 瞬态导热 （重点） • 周期性导热 周期性导热 温度特点： 1. 温度波的波幅沿 x 方向呈递减规律变化； 2.温度波相位滞后。
热量特点： • 物体表面以及内部任何位置的热流密度都按照
量纲过余温度梯度.
格拉晓夫数 Gr g t l3/ 2 ，表示自然对流
中的浮升力与粘性力的相对大小.
辐射换热
一、基本概念和定律
• 普朗克定律 • 维恩定律 • 斯蒂潘定律 记住s • 兰贝特定律 • 基尔霍夫定律
发射率 吸收比 反射比
辐射力、辐射强度 有效辐射、投射辐射 黑体，灰体、漫射体、漫灰体
公式各符号含义，正确运用公式、图表等。
判别方法： Bi<0.1
Fo > 0.2
x 2
4a
五、导热数值计算
• 内、外节点的差分（离散）方程。 • 内节点、外界点的稳定条件。
对流换热
一、基础理论
q h(tw t f )
边界层理论 • 边界层理论的基本观点 • 定性分析
单相强化传热基本思路——减小边界层厚度。
x
T
In Out
or Ch Cc
TEvap
x
对数平均温差法和效能-传热单元法 • 对数平均温差法
qm1 cp1 t1 t1
qm2 c p2 t2 t2
k A tm
• 效能-传热单元法
换热器效能 的定义
max | t1 , t2 |
表面辐射（重点） 气体辐射
二者区别
二、计算类型
• 特性参数计算
• 发射率 • 吸收比
• 角系数计算 • 角系数的性质 • 两个计算公式 • 查图
• 辐射换热计算
（1）净热流量法 （2）网络法
表面热阻，空间热阻，节点、辐射网络图。
特例： 绝热表面 黑体表面 遮挡板
t1 t2
换热器中的实际传热量与理论上最大可能的传热 量之比
qmc p min t1 t2
传热单元数的定义:
NTU kA (qmc p ) min
代表换热器传热能力大小的某种度量. 传热单元法将传热基本方程隐含在传热单元和效 能之中。
考试 • 时间：1月10日（周四）13:00-15:00 • 地点：33-108 答疑时间
辐射换热计算最多3个面。
传热过程和换热器
一、传热过程 传热系数是表征传热过程强烈程度的标尺。
Φ kA ( tf1 tf2 )
平板
k
1
1
1
1
rh1 r rh2
h1 h2
总传热系数 k 是总热阻的倒数.
二、换热器
基本方程 qm1 cp1 t1 t1
Rec 5105
Rec=2300
自然对流－由于流体内部的温度差从而引起 密度差并在重力的作用下引起 。
• 大空间自然对流 • 有限空间自然对流
特征尺寸、特征流速和特征温度
相变换热——沸腾和凝结换热。 • 沸腾传热机理、沸腾曲线 • 冷凝传热机理、努塞尔特求解思路 • 膜凝结与膜沸腾对比
• 热流密度沿 x 方向衰减的规律与温度衰减规律 完全相同，但振幅发生了改变。
瞬态导热
• 非正规阶段——初始温 度分布其主要作用。
• 正规状态阶段——温度 变化具有特定的规律。
瞬态导热类型 • 集总参数法 （记忆或会推导） • 有限厚度平板（计算时提供关系式或图） • 半无限大物体（计算时提供关系式或表）
2018年传热学总复习
导热
一、基本概念及定律
傅立叶定律
q
t
n
n
各项含义、适用条件和正确应用。
如： • 导热系数特点， • 定性分析， • 定量计算。
变
变A
二、导热微分方程及单值性条件
• 简单的导热微分方程， • 单值性条件， • 能运用方程和定解条件分析传热问题， • 能够建立简单的热平衡方程（包括对流和辐
• Pr数 • Re数
相似原理
• 类比与相似 • 相似第三定理: 凡同类现象，若同名已
定特征数相等，且单值性条件相似，那 么这两个现象一定相似. 补充说明： （1）几何条件， （2）物理条件， （3）边界条件，（4）时间条件。
强迫对流换热-外部动力驱动（层流、湍流） • 内部流动：特点、影响因素及计算 • 外部流动：特点、影响因素及计算
qm2 c p2 t2 t2
k A tm
顺、逆流
t m
t max t min
ln tmax / tmin
逆流最来自百度文库，顺流最小。
其他流动方式 tm (tm )cf
特例：有相变的换热器
T
In Out
or Ch Cc
TCond
射）。
三、稳态导热
正确利用热阻法进行分析和计算： • 建立热阻网络图 • 求q、特定点温度和总传热系数。
一维平壁、圆筒壁、球壁的导热与对流热阻分别为
, A
√
1 ln d2 ,
2A
√
d1
1
4
1 r1
1 r2
1 hA
√
平板 单层、多层平板
筒壁
• 单层、多层筒壁 • 临界热绝缘直径（或半径）
不需记忆公式，会使用！
无量纲准则数的定义式和物理意义（包括导热） Bi, Fo, Re, Pr, Nu, Gr等。
雷诺数 Re ude /，描述流体的流动状态，
表示惯性力和粘性力的相对大小。
普朗特数 Pr /a，表示流体传递动量和传
递热量能力的相对大小.
努塞尔数 Nu hde /，表示换热表面上的无
肋 • 温度分布、传热量、肋 效率、肋壁总效率等。 • 提高肋效率的措施 • 降低测量误差的措施
四、非稳态导热
• 瞬态导热 （重点） • 周期性导热 周期性导热 温度特点： 1. 温度波的波幅沿 x 方向呈递减规律变化； 2.温度波相位滞后。
热量特点： • 物体表面以及内部任何位置的热流密度都按照
量纲过余温度梯度.
格拉晓夫数 Gr g t l3/ 2 ，表示自然对流
中的浮升力与粘性力的相对大小.
辐射换热
一、基本概念和定律
• 普朗克定律 • 维恩定律 • 斯蒂潘定律 记住s • 兰贝特定律 • 基尔霍夫定律
发射率 吸收比 反射比
辐射力、辐射强度 有效辐射、投射辐射 黑体，灰体、漫射体、漫灰体
公式各符号含义，正确运用公式、图表等。
判别方法： Bi<0.1
Fo > 0.2
x 2
4a
五、导热数值计算
• 内、外节点的差分（离散）方程。 • 内节点、外界点的稳定条件。
对流换热
一、基础理论
q h(tw t f )
边界层理论 • 边界层理论的基本观点 • 定性分析
单相强化传热基本思路——减小边界层厚度。
x
T
In Out
or Ch Cc
TEvap
x
对数平均温差法和效能-传热单元法 • 对数平均温差法
qm1 cp1 t1 t1
qm2 c p2 t2 t2
k A tm
• 效能-传热单元法
换热器效能 的定义
max | t1 , t2 |
表面辐射（重点） 气体辐射
二者区别
二、计算类型
• 特性参数计算
• 发射率 • 吸收比
• 角系数计算 • 角系数的性质 • 两个计算公式 • 查图
• 辐射换热计算
（1）净热流量法 （2）网络法
表面热阻，空间热阻，节点、辐射网络图。
特例： 绝热表面 黑体表面 遮挡板
t1 t2
换热器中的实际传热量与理论上最大可能的传热 量之比
qmc p min t1 t2
传热单元数的定义:
NTU kA (qmc p ) min
代表换热器传热能力大小的某种度量. 传热单元法将传热基本方程隐含在传热单元和效 能之中。
考试 • 时间：1月10日（周四）13:00-15:00 • 地点：33-108 答疑时间
辐射换热计算最多3个面。
传热过程和换热器
一、传热过程 传热系数是表征传热过程强烈程度的标尺。
Φ kA ( tf1 tf2 )
平板
k
1
1
1
1
rh1 r rh2
h1 h2
总传热系数 k 是总热阻的倒数.
二、换热器
基本方程 qm1 cp1 t1 t1
Rec 5105
Rec=2300
自然对流－由于流体内部的温度差从而引起 密度差并在重力的作用下引起 。
• 大空间自然对流 • 有限空间自然对流
特征尺寸、特征流速和特征温度
相变换热——沸腾和凝结换热。 • 沸腾传热机理、沸腾曲线 • 冷凝传热机理、努塞尔特求解思路 • 膜凝结与膜沸腾对比