1、第五章傳熱1.溫度梯度 TOC o 1-5 h z ,-. T訂gradT=lim j0 二 n；n它表不該點(diǎn)溫溫度梯度的物理意義 是指某時(shí)刻溫度場在該點(diǎn)向溫度增加方向的溫度變化率, 度變化的劇烈程度，其值沿溫度增加方向?yàn)檎?，沿溫度降低方向?yàn)樨?fù)。2.傳熱速率（熱流量）：單位時(shí)間通過傳熱面積的熱量。用/Q表示，單位為 W （J/s）odQdt熱通量（熱流密度）：單位時(shí)間通過單位傳熱面積的熱量q ,單位為W/m2傳熱速率=q) dS傳熱溫度差（推動(dòng)力）熱阻（阻力）dQdsdt式中，R熱阻，K/W:T q ;f n.傅立葉定律單位時(shí)間內(nèi)傳導(dǎo)的熱量與溫度梯度及垂直于熱流方向的截面積成正比入-導(dǎo)熱系數(shù)，

2、w/m - k九金屬固體 %非金屬固體 力一液體 Z氣體物理意義：某物質(zhì)在單位溫度梯度時(shí)所通過的熱流密度。 式中的負(fù)號指熱流方向和溫度梯度方向相反.通過平壁的穩(wěn)態(tài)傳熱T1-T2b =I對于面積為A的平壁，熱流量 通過多層平壁的穩(wěn)態(tài)傳熱R - R=b/入為單位面積的熱阻.：=qA，.：T/ b為 UN在穩(wěn)定導(dǎo)熱過程中穿過各層的熱通量 q必相等5.通過圓筒壁的穩(wěn)態(tài)傳熱通過多層圓筒壁的穩(wěn)態(tài)傳熱-注：對于圓筒壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)，通過各層的 熱傳導(dǎo)速率 都是相同的，但是 熱流密度卻不相等。第五章傳熱溫度熱流體 傳熱方向 冷流體_輔流主便傳熱壁面 _湍流主.人4M 層藻層養(yǎng)底層底層2、對流傳熱的機(jī)理傳熱過程

3、k高溫流體 k湍流主體 ，壁面兩側(cè) k層流底層 ，湍流主體 k低溫流體傳熱邊界層：溫度邊界層。有溫度梯度較大的區(qū)域。傳熱的熱阻 即主要集中在此層中。.對流傳熱系數(shù)(表面?zhèn)鳠嵯禂?shù))a 影響對流傳熱的因素.流體的狀態(tài)：液體、氣體、蒸汽及在傳熱過程中是否有相變。有相變時(shí)對流傳熱系 數(shù)比無相變化時(shí)大的多；.流體的物理性質(zhì)：影響較大的物性如密度 p、比熱Cp、導(dǎo)熱系數(shù)入、粘度科等，體 膨脹系數(shù)av；.流體的運(yùn)動(dòng)狀況：層流、過渡流或湍流；.流體對流的狀況：自然對流，強(qiáng)制對流；.傳熱表面的形狀、位置及大小 ：如管、板、管束、管徑、管長、管子排列方式、垂 直放置或水平放置等。準(zhǔn)數(shù)符號及意義準(zhǔn)數(shù)名稱符號意義努塞

4、爾特準(zhǔn)數(shù) (Nusselt)Nu = a 1/=日di/久表示對流傳熱系數(shù)的準(zhǔn)數(shù)雷諾準(zhǔn)數(shù)(Revnolds )Re lu /即=diu p/U確定流動(dòng)狀態(tài)的準(zhǔn)數(shù)普笠特準(zhǔn)數(shù)(Prandtl)Pr cpP /表示物性影響的準(zhǔn)數(shù)格拉斯霍夫準(zhǔn)數(shù) (Grashof)GTr = d F尸尸 2/ *表示自然對流影響的準(zhǔn)數(shù)第五章傳熱.流體有相變的對流傳熱包括沸騰傳熱和冷凝傳熱.換熱器由它管式 套:等式; 列管式皿 寇片菅式;，0國壁式;換熱器 換熱器Y懾式T夾妄式K止a螺艇板式;。版轉(zhuǎn)制板式混合式挨熱器ah套管式換熱器.傳熱基本方程式=KA?Tm與冷、熱流體間的溫在傳熱過程中，單位時(shí)間內(nèi)通過換熱器傳遞的熱量

5、和傳熱面積成正比,度差成正比。K傳熱系數(shù)，w/m2 - k不要與導(dǎo)熱系數(shù) 入混淆。？Tm冷，熱流體的平均溫 度差就是換熱的平均溫度差 單層平壁的傳熱系數(shù)K 多層平壁包括壁面上有垢層的情況，傳熱系數(shù)單層圓管壁的傳熱系數(shù)對圓管壁因內(nèi)壁、外壁面積不等，兩側(cè)流體熱交換的總熱阻為衣二,十二十一L4H 九心仁4i式中/-圓管，一側(cè)面積，m2； 41r-圓管另一側(cè)面積，m21 一 A 1 . ANg-圓管對數(shù)平均面積,4 =?也IYJITJ3,mc1 A A 1, I I K 11.換熱平土勻溫差?Tm第五章傳熱1)恒溫傳熱時(shí)的傳熱溫差一一 |?Tm=?T= Th- Tc2)變溫傳熱時(shí)的平均溫度差(a)并流

6、。冷，熱流體在換熱面的兩側(cè)同向流動(dòng)。(b)逆流口冷、熱流體在換熱面的兩側(cè)反向流動(dòng)口(c)錯(cuò)流。冷、熱流體在換熱面兩側(cè)彼此成垂直方向流動(dòng)口 通折流換熱面一側(cè)流體先沿一個(gè)方向流動(dòng)，然后折回反 1向流動(dòng)，使兩側(cè)流體交替由并流和逆流存在，稱=為折流。只一側(cè)流體折流，稱簡單折流.兩側(cè)流體均作折流，稱復(fù)雜折流.在上述四種流向中，以并流和逆流應(yīng)用較為普遍，尤其 逆流應(yīng)用最多.并流最小,逆流 最大QQr式中一物體的吸收率二物體的反射率;物體的透過率口1 一些名詞解釋熱射線一能被物體吸收而轉(zhuǎn)變成熱能的輻射線稱作熱射線。根據(jù)能量守恒定律得工Qa+ Qr +Q 產(chǎn) Q黑體一當(dāng)a=1時(shí)，表示物體能全部吸收輻射能，該物

7、體為絕對黑體，簡稱黑體灰分一當(dāng)a 1時(shí)，且對所有波長的輻射都具有相同吸收率的物體，成為灰分。不透過輻射能，即t=0 , a+尸1第五章傳熱輻能流率物體在單位時(shí)間發(fā)射出的輻射能Q,稱為輻射功率,以中表示:入 dO二士dt物體單位表面積上產(chǎn)生的輻射能Q,稱為輻能流,以中表示:單位時(shí)間發(fā)射出的輻能流，稱為輻能流率，以。表示:p二（甲/）dt輻能流率。就是物體在單位時(shí)間、單位表面積上發(fā)射的輻射能，它表征物體輻射能力的大小。傳熱的基本方式 一熱傳導(dǎo)，熱對流，熱輻射熱量從物體內(nèi)溫度較高的部分傳遞到溫度較低的部分或者傳遞到與之接觸的溫度較低的另 一物體的過程稱為熱傳導(dǎo)，簡稱 導(dǎo)熱。指流體質(zhì)點(diǎn)發(fā)生相對位移而引起的熱量傳遞過程或者是流體微團(tuán)改變空間位置所引起的流體和固體壁面之間的熱量傳