《传热学》总复习提纲[1]

《传热学》提纲

绪论

1．导热、对流及对流换热、热辐射及辐射换热、复合换热及传热过程的概念。

2．三种基本传热方式的联系与区别。

导热基本定律及稳态导热

一、导热基本定律

1．温度场稳态温度场、非稳态温度场、一维温度场、二维温度场、均匀温度场等概念及数学式。等温线、等温面概念及特点。

2．导热基本定律（傅里叶定律）

1）温度梯度定义式、方向、单位。

2）热流密度、热流量定义、单位。

3）傅里叶定律定义式、各量符号、单位、适用条件及意义。

3．导热系数

1）导热系数定义、符号、单位、物理意义。

2）影响导热系数数值的主要因素；保温材料。

二、导热微分方程及定解条件

1．导热系数为常数、无内热源、稳态导热的导热微分方程；建立方程时依据的定律。

2．导热问题三类边界条件的语言叙述及数学表达式。

3．导温系数定义、物理意义、与导热系数的异同。

三、通过平壁、圆筒壁、球壳和肋片的一维稳态导热

1．平壁的导热单层平壁温度分布、热阻、热流密度、热流量计算及温度分布特点；多层平壁热阻、热流密度、热流量、界面温度计算；串联热阻叠加原则及使用条件。

2．圆筒壁的导热单层圆筒壁温度分布、热阻、热流量、单位管长的导热热流量计算；多层圆筒壁热阻、热流量、单位管长的导热热流量、界面温度计算。

3．球壳的导热球壳温度分布、热阻、热流量计算。

4．肋片的导热肋片的作用、肋片导热的特点；过余温度概念；肋效率定义；温度分布、肋片散热量的计算；套管温度计测温误差原因及降低测温误差措施。

对流换热

一、对流换热概说

1．研究对流换热的目的、牛顿冷却公式的定义式、符号、意义；表面传热系数与何因素有关。

2．影响对流换热的因素。

3．对流换热的分类。

4．对流换热微分方程与导热问题第三类边界条件的区别。

二、对流换热问题的数学描写（对流换热微分方程组）

建立对流换热能量微分方程、质量方程、动量守恒方程的意义。

三、对流换热的边界层

1．粘性流体、层流与湍流、层流底层等概念；临界雷诺数及其作用；

流体流过平板时的临界雷诺数数值、流体流过圆管时的临界雷诺数数值。

2．速度边界层定义、温度边界层定义；边界层的特点。

四、相似原理

1．物理现象相似的基本条件。

2．相似准则、准则方程（即特征数方程或实验关联式）概念。

3．使用准则方程时需注意的问题；特征长度、定性温度概念。

4．各准则数（Re、Pr、Nu、Gr）的定义、物理意义。

五、对流换热计算

1．流体外掠平板强制对流换热计算层流换热和湍流换热的实验关联式。

2．流体横掠单管强制对流换热计算外掠圆管流动和换热的特点；

实验关联式。

3．管槽内流动强制对流换热计算管槽内强制对流流动和换热的特征；当量直径的确定；湍流换热的实验关联式及修正；层流换热实验关联式；管内流动强化换热的措施。

4．自然对流换热计算大空间自然对流换热与有限空间自然对流换热的区别；大空间自然对流换热的实验关联式。

5．总结对流换热问题定量计算的一般方法及需注意的问题。

辐射换热

一、热辐射的基本概念

1．电磁波谱热射线波段范围、红外线波段范围、可见光波段范围。

2．热辐射能量的吸收比α、反射比ρ和穿透比τ定义；黑体、镜体（白体）、透明体概念。

3．镜面反射、漫反射。

4．人工黑体模型。

二、黑体辐射基本定律

1．辐射力E、单色辐射力Eλ定义、单位、二者关系。

2．普朗克定律作用；数学式；Ebλ—λ曲线图及黑体辐射能按波长分布情况。

3．维恩位移定律数学式及应用；金属色温现象。

4．斯忒藩-玻耳兹曼（四次方）定律数学式及应用；影响黑体辐射力的因素。

三、实际固体和液体的辐射特性

1．实际物体的发射率（黑度）ε定义、实际物体的单色发射率（单色黑度）ελ定义；

ε、ελ在Eλ=f（λ、T）图中的含义；黑体、灰体ε值的比较。

2．影响发射率的因素。

四、实际物体的吸收比与基尔霍夫定律

1．吸收比、单色吸收比的特性。

2．基尔霍夫定律作用；数学表达式；适用条件；推论。

3．实际物体的吸收比与发射率的关系及适用条件。

4．灰体的定义；灰体的吸收比与发射率的关系及适用条件；引入灰体的意义。

五、角系数的定义、性质及计算

1．角系数的定义、基本属性。

2．角系数的性质。

3．利用角系数线图计算角系数。

六、两固体表面间的辐射换热计算

1．两黑体间表面的辐射换热计算。

2．两灰体间表面的辐射换热计算

1）有效辐射J、投入辐射G、自身辐射E、吸收辐射αG及反射辐射ρG的概念及计算式。

2）表面热阻定义及影响因素；空间热阻定义及影响因素。

3）两个灰体组成的封闭系统的辐射换热计算式。

4）三种特殊情况下的辐射换热计算

a．表面1为非凹表面（X1，2 = 1）；

b．无限大平板间的辐射换热（Ａ１／Ａ２→１）；

ｃ．大房间与其内的非凹表面小物体间的辐射换热（Ａ１／Ａ２→０）。

5）遮热板的作用及原理。

七、气体辐射和吸收的特点

复合换热与传热过程

一、复合换热

１．由辐射和对流换热组成的复合换热计算。

２．由辐射和导热组成的复合换热计算。

二、传热过程

１．传热方程式、传热系数、传热热阻