第二章 傳熱 傅里葉定律

1、Logo第二章第二章 傳熱傳熱2.2 傳導(dǎo)傳導(dǎo)傳熱傳熱zyxft, xft 等溫面等溫面溫度梯度溫度梯度t + D Dttt - D Dt2. 傅立葉定律傅立葉定律 - Adtdl l = 3. 熱導(dǎo)率，又稱導(dǎo)熱系數(shù)熱導(dǎo)率，又稱導(dǎo)熱系數(shù) 氣液非金屬金屬llll導(dǎo)熱系數(shù)通常用實(shí)驗方法測定導(dǎo)熱系數(shù)通常用實(shí)驗方法測定 氣液非金屬金屬llll1). 固體的導(dǎo)熱系數(shù)固體的導(dǎo)熱系數(shù) 2). 液體的導(dǎo)熱系數(shù)液體的導(dǎo)熱系數(shù) 3). 氣體的導(dǎo)熱系數(shù)氣體的導(dǎo)熱系數(shù) (0.010.1W/m K)L= -l l Ad td二二. 傳導(dǎo)傳導(dǎo)傳熱計算傳熱計算1. 單層平壁的熱傳導(dǎo)單層平壁的熱傳導(dǎo) t1t2t1t2t0 單

2、層平壁的熱傳導(dǎo)公式單層平壁的熱傳導(dǎo)公式每一層由不同種類材料構(gòu)成，每一層由不同種類材料構(gòu)成，各復(fù)合層傳熱面積相同各復(fù)合層傳熱面積相同2. 多層平壁的熱傳導(dǎo)多層平壁的熱傳導(dǎo) 多層平面壁的熱傳導(dǎo)多層平面壁的熱傳導(dǎo)t1t2t3t4對第一層： 1 =11lA1(t1t2) t1 = t1t2 = 1111lA 對第二層： 2=A2(t2t3) t2 = t2t3 = 22l2222lA 對第三層： 3=A3(t3t4) t3 = t3t4 = 33l3333lA因因1 = 2 = 3 = ，A1 = A2 = A3 = A t1t4 = t = 332211lllADD)(332211AtAtQllll

3、多層平壁的熱傳導(dǎo)公式多層平壁的熱傳導(dǎo)公式n圓筒壁傳導(dǎo)傳熱時傳熱面積圓筒壁傳導(dǎo)傳熱時傳熱面積 A = 2rl 傅立葉定律寫為：傅立葉定律寫為：3. 單層單層圓筒壁的熱傳導(dǎo)圓筒壁的熱傳導(dǎo) = 2rldrdt 積分：積分： 2121d2dttrrtlrrl =12211221ddln12ln12llttlrrttl 單層圓筒壁傳單層圓筒壁傳導(dǎo)傳熱公式：導(dǎo)傳熱公式： Ln因圓筒壁厚度因圓筒壁厚度 = r2 r1 上式可寫成：上式可寫成： =mrtlrrrrtlllDD2ln21212 其中其中 rm = (r2 - r1)/ ln12rr半徑的對數(shù)平均值半徑的對數(shù)平均值 當(dāng)當(dāng)r2/rl 2時，用算術(shù)平

4、均值時，用算術(shù)平均值 rm = (r1+r2)/2 n 4. 多層圓筒壁的熱傳導(dǎo)多層圓筒壁的熱傳導(dǎo) Dnnnrrtlrrrrrrttl134323212141ln12ln1ln1ln12llll = Dnnnddtl1ln12l對比第一章流動邊界層概念，邊界層存在速度梯度對比第一章流動邊界層概念，邊界層存在速度梯度2.3 對流傳熱對流傳熱間間壁壁熱流體熱流體冷流體冷流體對對流流對對流流導(dǎo)導(dǎo)熱熱熱量從流體的主熱量從流體的主體傳遞給器壁，體傳遞給器壁，或由器壁傳遞給或由器壁傳遞給流體主體流體主體TwtwTt熱流體冷流體A1A2n流體的流動形態(tài)對于流體的傳熱有決定性流體的流動形態(tài)對于流體的傳熱有決定性的影響的影響以湍流流體向壁面給熱的情況為例：以湍流流體向壁面給熱的情況為例： 湍流層湍流層：對流傳熱，沒有溫度降；：對流傳熱，沒有溫度降； 過渡層過渡層：傳導(dǎo)傳熱和對流傳熱，有較小溫度降；：傳導(dǎo)傳熱和對流傳熱，有較小溫度降； 層流內(nèi)層層流內(nèi)層：傳導(dǎo)傳熱，有較大的溫度降。：傳導(dǎo)傳熱，有較大的溫度降。層流內(nèi)層的熱阻的對流傳熱的控制因素。層流內(nèi)層的熱阻的對流傳熱的控制因素。n影響對流傳熱的因素相當(dāng)多，工程上將它們歸納起來，用影響對流傳熱的因素相當(dāng)多，工程上將它們歸納起來，用牛頓（牛頓（NewtonNewton）傳熱方程來表示：）傳熱方程來表示