《傳熱學》第五版名詞解釋總結(jié)(沈陽建筑大學09級考試重點)

1、 傳熱學概念總結(jié)第一章1）熱量傳遞的動力：溫差2）熱量傳遞的三種基本傳遞方式：導熱，熱對流，熱輻射3）導熱：單純的導熱發(fā)生在密實的固體中4）對流換熱：導熱+熱對流5）輻射換熱：概念：物體間靠熱輻射進行的熱量傳遞過程稱為輻射換熱；特點：伴隨能量形式的轉(zhuǎn)換（內(nèi)能-電磁波能-內(nèi)能），不需要直接接觸，不需要介質(zhì)，只要大于0k就會不停的發(fā)射電磁波能進行能量傳遞（溫度高的大）。6）溫度場：是指某一時刻空間所有各點的溫度的總稱7）等溫面：同一時刻，溫度場中所有溫度相同的點連接所構(gòu)成的面 等溫線：不同的等溫線與同一平面相交，則在此平面上構(gòu)成一簇曲線稱 （注：不會相交不會中斷）8）溫度梯度：自等溫面上一點到另一

2、個等溫面，以該點的法線溫度變化率最大。以該點的法線方向為方向，數(shù)值也正好等于這個最大溫度變化率的矢量稱為溫度梯度gradt(正方向朝著溫度增加的方向)9）熱流密度：單位時間單位面積上所傳遞的熱量稱為熱流密度10）熱流矢量：等溫面上某點，已通過該點最大的熱流密度的方向為方向，數(shù)值上也正好等于沿該方向熱流密度的矢量稱為熱流密度矢量（正方向高溫指向低溫）11）傅里葉定律：適用于連續(xù)均勻和各項同性材料的穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)導熱過12）導熱系數(shù)比較：金屬大于非金屬大于液體大于氣體，純物質(zhì)大于含雜質(zhì)的。13）導熱系數(shù)變化特點：氣體隨溫度升高而升高，液體隨溫度升高而下降，金屬隨溫度升高而下降，非金屬保溫材料隨溫度升

3、高而升高，多孔材料要防潮。14）導熱過程完整的數(shù)學描述：導熱微分方程+單值性條件。15）單值性條件：幾何條件（大小尺寸）+物理條件（熱物性參數(shù)+內(nèi)熱源有無等）+時間條件（是否穩(wěn)態(tài)）+邊界條件16）邊界條件：第一類邊界條件：已知任何時刻物體邊界面上的溫度值 第二類邊界條件：已知任何時刻物體邊界面上熱流密度 第三類邊界條件：已知邊界面周圍流體溫度t和面界面與流體之間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h17）熱擴散率：a，表示物體被加熱或被冷卻時，物體內(nèi)部各部分溫度趨向均勻一致的能力。第二章1） 圓筒壁的熱流密度：溫度變化/半徑變化不等于常數(shù)，單位長度熱流 密度是常數(shù)。2） 臨界絕熱緣直徑：對應(yīng)于總熱阻R1為極小值時的

4、保溫層外徑稱為3） 肋片效率：在肋片表面平均溫度下，肋片的實際散熱量與假定整個 肋片表面都處在肋基溫度時的理想散熱的比值4） 接觸熱阻：由于固體表面不平整的面接觸，給導熱過程帶來的額外的熱阻。5） 接觸熱阻影響因素：接觸面的擠壓壓力也大R越??；接觸面粗糙程度也大R越大；材料匹配程度越好R越小第三章1） 非穩(wěn)態(tài)導熱分類：周期性非穩(wěn)態(tài)導熱，瞬態(tài)非穩(wěn)態(tài)導熱。2） 瞬態(tài)非穩(wěn)態(tài)導熱：物體的溫度隨時間不斷升高或降低，經(jīng)歷相當長時間后，物體的溫度逐漸趨近于周圍介質(zhì)的溫度，最終達到熱平衡。瞬態(tài)導熱溫度變化特點：分三個階段：不規(guī)則情況階段，正常情況階段，建立新的穩(wěn)態(tài)階段。瞬態(tài)導熱熱流變化規(guī)律：不規(guī)則情況階段中q

5、1(墻內(nèi)表面溫度升高，對流換熱減少）急劇減小，q2保持不變（溫度還沒有從內(nèi)表面?zhèn)鞯酵獗砻妫徽Ｇ闆r階段中q1逐漸減小，q2逐漸增大；建立新的穩(wěn)態(tài)階段后q1與q2保持不變并相等。3） 周期性非穩(wěn)態(tài)導熱：物體的溫度按照一定周期發(fā)生變化周期性非穩(wěn)態(tài)導熱特性：一方面物體各處的溫度按一定的振幅隨時間周期地波動；另一方面，同一時刻物體內(nèi)的溫度分布也是周期性波動的。畢渥準則：Bi，傅里葉準則：Fo4） 集總參數(shù)法：當Bi0.1時，可以近似地認為物體的溫度是均勻的，這種忽略物體內(nèi)部導熱熱阻，認為物體均勻一致的分析方法稱為集總參數(shù)法。5） p!vc/hA稱為時間常數(shù)6） 周期性非穩(wěn)態(tài)導熱：特點：溫度波的衰減（

6、a熱擴散率增大衰減緩慢；T周期越短衰減越快;X距離越遠衰減越快）；溫度波的延遲（a大延遲時間小；T小延遲時間?。籜大延遲時間大）；半向無限大物體傳播特性（任意位置的溫度波隨時間是周期性波動；同一時刻半無限大物體中不同X處的溫度分布也是一個周期變化的溫度波，但是振幅是衰減的，即同一時刻溫度波上相位角相同的兩相鄰平面之間的距離相等）7） 綜合溫度：工程上把室外空氣溫度與太陽輻射兩者對維護結(jié)構(gòu)的共同作用，用假象的溫度te表示8） 波動振幅：波動最大值與平均值之差稱為波動振幅9） 溫度波的衰減：振幅逐層減少的現(xiàn)象10） 溫度波延時：最大值出現(xiàn)逐層推遲的現(xiàn)象11） S稱為材料的蓄熱系數(shù)，它表示當物體表面

7、溫度波振幅為1攝氏度時，導熱物體的最大熱流密度。s的數(shù)值與材料的物性參數(shù)有關(guān)。（松木蓄熱系數(shù)小，混凝土蓄熱系數(shù)大吸收熱量大。）、第五章1） 影響對流換熱的因素：流動狀態(tài)，流動起因，流體的熱物理性質(zhì)，流體的相變，換熱表面幾何因素。2） 對流換熱微分方程組=動量微分方程式+連續(xù)方程式+能量微分方程式。3） 邊界層：當具有粘性且能潤濕壁面的流體流過壁面時粘滯力將制動流體運動形成邊界層4） 流場分為：邊界層區(qū)和主流區(qū)5） 流動邊界層：當粘性物體流過物體表面的時候，會形成速度梯度很大的流動邊界層（常識：y=0時流動邊界層速度梯度最大，粘滯應(yīng)力大）6） 溫度邊界層：當壁面與流體間具有溫差時也會產(chǎn)生溫度梯度

8、很大的溫度邊界層7） 流動邊界層特點：邊界層極薄，其厚度與壁的定性尺寸相比極?。辉谶吔鐚觾?nèi)存在較大的速度梯度；邊界層流態(tài)分為層流和紊流，紊流邊界層靠近壁面處仍將是層流，稱為層流底層；流暢可以劃分為主流區(qū)跟邊界層區(qū)！8） （流動邊界層）外掠平板臨界距離：有層流邊界層開始向紊流邊界層過度的距離Xc稱為臨界距離。外掠平板的雷諾數(shù)=5*1059） （流動邊界層）紊流邊界層的層流底層：靠近壁面處，粘滯力仍然占絕對優(yōu)勢，使貼附于壁的一極薄層仍然會保持層流特性，也具有很大的速度梯度，該薄層稱為紊流邊界層的層流底層10） （流動邊界層）流體管內(nèi)受迫運動雷諾數(shù)為230011） 溫度邊界層特點：流動邊界層與熱邊界

9、層的狀況決定了熱量傳遞過程和邊界層內(nèi)的溫度分布；層流：溫度呈拋物線分布，湍流：溫度呈冪函數(shù)分布，紊流邊界層貼壁處的溫度梯度明顯大于層流，紊流換熱比層流換熱強；d 與 dt 的關(guān)系：分別反映流體分子和流體微團的動量和熱量擴散的深度所以不一定相等12） 紊流動量傳遞和熱量傳遞：紊流傳遞中，不僅有層流換熱中分子擴散傳遞作用外，還有流體質(zhì)點紊流脈動引起的附加動量和熱量傳遞（脈動大于分子擴散）13） 局部阻力摩擦系數(shù)：Cf14） 斯坦登準則：St=Nu/(Re*Pr)=h/(!pcu)15） 物理相似基本概念：幾何相似；物理現(xiàn)象相似（必須是同類現(xiàn)象才能談相似；由于描述現(xiàn)象的微分方程的制約，物理量場的相似

10、倍數(shù)間有特定的制約關(guān)系，物理量場的相似倍數(shù)間有特定的制約關(guān)系，體現(xiàn)這種制約關(guān)系，是相似原理的核心；注意物理量的時間和空間關(guān)系）16） 相似原理：相似性質(zhì)；相似準則間關(guān)系；判別相似條件第六章1）管內(nèi)受迫對流：熱進口段與充分發(fā)展段的特點：常物性流體在常熱流和常壁溫邊界條件下，熱充分發(fā)展段特點： 流動充分發(fā)展段： 徑向分速度為零2）層流紊流判別Re=2300，Re中的u為斷面平均流速，定性尺寸為管徑3）管內(nèi)流體平均溫度：管斷面流體平均溫度；全管長流體平均溫度（常熱流： (t1+t2)/2， 常壁溫： ）4）常熱流常壁溫：一定量的流體，流體流過管道q相等為常熱流，那么壁面溫度不斷增加；壁溫不變，流體溫

11、度增加。5）物性場不均勻：氣體溫度越高h越小 液體溫度越高h越大6） 管內(nèi)受迫對流紊流：定性溫度是全管長平均溫度，定型尺寸是管徑d7） 對于非圓管：定型尺寸：當量直徑：de=4f（面積）/U（管道周邊）8） 外掠單管：Re=1.5*1059） 外掠管束：后面換熱大于前面換熱（定性溫度流體在管束中的平均溫度）10） 自然對流換熱：無限大自然對流換熱；有限空間自然對流換熱11） 判別：Gr/Re2: >10自然對流；<0.1強迫對流；0.1<且<10混合對流第七章1）凝結(jié)換熱現(xiàn)象：蒸汽與低于飽和溫度的壁面接觸時，將汽化潛熱釋放給固體壁面，并在壁面上形成凝結(jié)液的過程，稱凝結(jié)換

12、熱現(xiàn)象2）凝結(jié)形式：珠狀凝結(jié)；膜狀凝結(jié)3）膜狀凝結(jié)：凝結(jié)液可以很好的潤濕壁面時，凝結(jié)液可以形成連續(xù)的膜向下流動。稱為膜狀凝結(jié)（特點：特點：壁面上有一層液膜，凝結(jié)放出的相變熱（潛熱）須穿過液膜才能傳到冷卻壁面上，此時液膜成為主要的換熱熱阻）4）珠狀凝結(jié)：凝結(jié)液不能很好的潤濕壁面時，凝結(jié)液將形成一個個液珠。稱為珠狀凝結(jié)5）珠狀凝結(jié)換熱好于膜狀凝結(jié)6）（膜狀凝結(jié)）分析：Re=【4hl（ts-tw）/u(運動粘滯系數(shù))r】:垂直壁Re=1800;管外Re=36007) （膜狀凝結(jié)）分析中假設(shè)了液膜等于飽和溫度，定性溫度：ts+tw/28）管束管外（膜狀凝結(jié)）定型尺寸de=nd9）影響膜狀凝結(jié)因素：蒸汽

13、速度；蒸汽含有不凝氣體；表面粗糙度；蒸汽含油；過熱蒸汽10）增強凝結(jié)換熱的措施：改變表面幾何特征；有效地排除不凝氣體；加速凝液的排除；易于珠狀凝結(jié)形成的措施11）沸騰：工質(zhì)在飽和溫度下由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程稱為沸騰12）沸騰換熱特點：1 ）液體汽化吸收大量的汽化潛熱； 2 ）由于汽泡形成和脫離時帶走熱量，使加熱表面不斷受到冷流體的沖刷和強烈的擾動，所以沸騰換熱強度遠大于無相變的換熱。13)沸騰換熱分類：大容器沸騰和有限空間沸騰；過冷沸騰和飽和沸騰14）汽化核心：通常情況下，沸騰開始時汽泡只發(fā)生在加熱面的某些點，而不是整個加熱面上，這些產(chǎn)生氣泡的點被稱為汽化核心。15）氣泡生成后繼續(xù)長大的動力：

14、液體過熱度。16）氣泡生成的最小半徑：（可見， (tw ts ) ­ , Rmin¯ Þ 同一加熱面上，成為汽化核心的凹穴數(shù)量增加 Þ 汽化核心數(shù)增加 Þ 換熱增強）17）大容器飽和沸騰曲線：表征了大容器飽和沸騰的全部過程，共包括4個換熱規(guī)律不同的階段：自然對流、核態(tài)沸騰、過渡沸騰和穩(wěn)定膜態(tài)沸騰（過程中主導導熱形式依次是：對流，導熱，輻射）18） 熱管：結(jié)構(gòu)：管殼、管芯、工作液；工作原理：沸騰與凝結(jié)兩種相變過程的巧妙結(jié)合。（加熱蒸發(fā)段時，管內(nèi)工質(zhì)蒸發(fā)，蒸汽從管中心通道流向凝結(jié)段散熱區(qū)，放出其潛熱，凝集后借助管芯的毛細力的作用，液體重新返回蒸發(fā)段

15、再蒸發(fā)。）19） 熱管的特點：很高的導熱性；優(yōu)良的等溫性；采用不同的工作液，熱管適用-200到2200溫度范圍內(nèi)的工作；結(jié)構(gòu)簡單，無運動部件，工作可靠，形狀多變；流體密度可變性。第八章1）熱輻射定義：定義：由熱運動產(chǎn)生的，以電磁波形式傳遞的能量；特點：a 任何物體，只要溫度高于0 K，就會不停地向周圍空間發(fā)出熱輻射；b 可以在真空中傳播；c 伴隨能量形式的轉(zhuǎn)變；d 具有強烈的方向性；e 輻射能與溫度和波長均有關(guān)；f 發(fā)射輻射取決于溫度的4次方。2）波長常識：0.36-0.76可見光；<0.38為紫外線跟倫琴射線；0.76-1000紅外線；<25近紅外線；>25遠紅外線；>

16、;1000無線電波；0.1-100電磁波為熱射線（包括可見光，部分紫外線和紅外線）3）吸收，反射，穿透： 大多數(shù)固體： 不含顆粒氣體： 黑體： 白體： 透明體：4）立體角：球面面積除以球半徑的平方稱為立體角，單位：sr(球面度)。5）定向輻射強度：單位時間內(nèi)，物體在垂直發(fā)射方向的單位面積上，在單位立體角內(nèi)發(fā)射的一切波長的能量。6）光譜定向輻射強度：在某給定輻射方向上，單位時間、單位可見輻射面積，在波長 附近的單位波長間隔內(nèi)、單位立體角內(nèi)所發(fā)射的能量稱光譜定向輻射強度7）定向輻射力：在某給定輻射方向上，單位時間內(nèi)、物體單位輻射面積、在單位立體角內(nèi)所發(fā)射全部波長的能量稱為定向輻射力。8）輻射力E：

17、單位時間內(nèi)，物體的單位表面積向半球空間發(fā)射的所有波長的能量總和。(W/m2)9）光譜輻射力E：單位時間內(nèi)，單位波長范圍內(nèi)(包含某一給定波長)，物體的單位表面積向半球空間發(fā)射的能量。 (W/m3)10）光譜定向輻射力E，：在給定輻射方向上，單位時間內(nèi)、單位物體輻射面積、在單位立體角內(nèi)發(fā)射的在波長附近單位波長間隔內(nèi)的能量稱為光譜定向輻射力。11）黑體：是指能吸收投入到其面上的所有熱輻射能的物體，是一種科學假想的物體，現(xiàn)實生活中是不存在的。12）黑體輻射Planck定律13）發(fā)射率 (也稱為黑度) e ：相同溫度下，實際物體的半球總輻射力與黑體半球總輻射力之比。14）灰體：假如某物體的光譜發(fā)射率e不

18、隨波長發(fā)生變化，即e=常數(shù)15）灰體特點：特點：灰體的光譜輻射力與同溫度下黑體光譜輻射率隨波長的變化曲線完全相似。16）投入輻射：單位時間內(nèi)投射到單位表面積上的總輻射能 17）選擇性吸收：投入輻射本身具有光譜特性，因此，實際物體對投入輻射的吸收能力也根據(jù)其波長的不同而變化，這叫選擇性吸收18）吸收比：物體對投入輻射所吸收的百分數(shù)，通常用a表 示。19）光譜吸收比：物體對某一特定波長的輻射能所吸收的百分數(shù)，也叫單色吸收比。光譜吸收比隨波長的變化體現(xiàn)了實際物體的選擇性吸收的特性。20）漫射表面：指發(fā)射或反射的定向輻射強度與空間方向無關(guān)，即符合Lambert定律的物體表面21）灰體：指光譜吸收比與波

19、長無關(guān)的物體，其發(fā)射和吸收輻射與黑體在形式上完全一樣，只是減小了一個相同的比例數(shù)學表達式成立條件無條件，q為天頂角漫射表面灰表面漫灰表面22）第九章1） 角系數(shù)：表示離開表面的輻射能中直接落到另一表面上的百分數(shù)。例如：X1，2表示離開A1的輻射能量中落到A2上的百分比2） 角系數(shù)的代數(shù)特征：相對性，完整性，分解性3） 重輻射面：又稱絕熱表面，是指絕熱良好，因而在由多個表面組成的輻射換熱體系中凈得失熱量為零的表面4） 遮熱板：在工程上，有時需要削弱表面之間的輻射換熱，這時可采用以高反射率（低發(fā)射率）的材料制作的金屬薄板插入表面之間，人們習慣稱之為遮熱板。5） 氣體輻射的特點：氣體輻射對波長具有選擇性；氣體的輻射和吸收是在整個容積中進行的第十章1） 強化傳熱的基本途徑有三個方面：提高