中文版-傳熱學(xué)-第一章課件

1、AAAA 傳 熱 學(xué) （Heat Transfer）10/11/20221教材傳熱學(xué)楊世銘、陶文銓編著，第三版10/11/20222傳熱學(xué)戴鍋生，第二版Heat Transfer(2nd Edition), by Anthony F. Mills Fundamentals of Heat and Mass Transfer F. P. Incropera, D.P. DeWitt對(duì)流換熱V. S. 阿巴茲凝結(jié)和沸騰施明恒等編著數(shù)值傳熱學(xué)陶文銓編著輻射換熱余其錚編著參考書(shū)10/11/20223第一章 緒論 1 傳熱學(xué)的研究?jī)?nèi)容 (1) 定義 2 傳熱學(xué)與熱力學(xué)的區(qū)別 (2) 屬性： 3 傳熱學(xué)應(yīng)

2、用實(shí)例 (3) 特點(diǎn) 4 傳熱過(guò)程的分類(lèi) (4) 基本定律 5 熱傳導(dǎo) (5) 關(guān)鍵系數(shù) 6 熱對(duì)流 7 熱輻射 8 傳熱過(guò)程和傳熱系數(shù)10/11/20224第一章 緒 論1-0 概 述 1. 傳熱學(xué)的研究對(duì)象 (2) 熱量傳遞過(guò)程的推動(dòng)力？(1)定義？熱力學(xué)第二定律有溫差就會(huì)有傳熱10/11/202253. 傳熱學(xué)應(yīng)用實(shí)例 自然界與生產(chǎn)過(guò)程到處存在溫差 傳熱很普遍 b 夏天人在同樣溫度（如：25度）的空氣和水中的感覺(jué)不一樣。 為什么？c 北方寒冷地區(qū)，建筑房屋都是雙層玻璃，以利于保溫。如何解釋 其道理？(1) 日常生活中的例子：a 人體為恒溫體。若房間里氣體的溫度在夏天和冬天都保持20度 那

3、么在冬天與夏天、人在房間里所穿的衣服能否一樣？為什么？10/11/2022720世紀(jì)70年代20世紀(jì)90年代10w/cm2100w/cm2集成電路芯片航空航天（1）高溫葉片氣膜冷卻；（2）火箭推力室的再生冷卻與發(fā)汗冷卻；（3）衛(wèi)星與空間站熱控制；（4）空間飛行器重返大氣層冷卻；（5）超高音速飛行器冷卻；（6）核熱火箭、電火箭；微型火箭（電火箭、化學(xué)火箭）；太陽(yáng)能高空無(wú)人飛機(jī)3 傳熱學(xué)應(yīng)用實(shí)例(續(xù))10/11/20228t0 xQ800 C20 C4 傳熱過(guò)程的分類(lèi)穩(wěn)態(tài)非穩(wěn)態(tài)t0 x突然加熱到800C20 C10/11/2022101-1 熱量傳遞的三種基本方式導(dǎo)熱對(duì)流輻射定義屬性特點(diǎn)10/11

4、/202211(1) 導(dǎo)熱的基本定律： 1822年，法國(guó)數(shù)學(xué)家Fourier: 1 導(dǎo)熱（熱傳導(dǎo)）t0 x dxdtQ10/11/202212Q圖1-3 導(dǎo)熱熱阻的圖示1 導(dǎo)熱（熱傳導(dǎo)）(續(xù))(4) 一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱及其導(dǎo)熱熱阻， t0 x dxdtQ導(dǎo)熱熱阻單位導(dǎo)熱熱阻w/m2w10/11/2022141-1 熱量傳遞的三種基本方式導(dǎo)熱對(duì)流輻射定義屬性特點(diǎn)10/11/202215 當(dāng)流體與壁面溫度相差1度時(shí)、每單位壁面面積上、單位時(shí)間內(nèi)所傳遞的熱量影響h因素：流速、流體物性、壁面形狀大小等(2) 對(duì)流換熱系數(shù)(表面?zhèn)鳠嵯禂?shù))圖16(3) 對(duì)流換熱熱阻 10/11/2022171-1 熱量傳遞的三

5、種基本方式導(dǎo)熱對(duì)流輻射定義屬性特點(diǎn)10/11/20221810/11/202219(1) 熱輻射的研究方法：3 熱輻射（續(xù)） 黑體修正（黑度）實(shí)際物體黑體的定義黑體的輻射控制方程Stefan-Boltzmann 定律 10/11/202220(5) 輻射換熱的特點(diǎn)a 不需要中間介質(zhì)；b 在輻射換熱過(guò)程中伴隨著能量形式的轉(zhuǎn)換 物體熱力學(xué)能 電磁波能 物體熱力學(xué)能c 無(wú)論溫度高低，物體都在不停地相互發(fā)射電磁波能、相互輻射能量；高溫物體輻射給低溫物體的能量大于低溫物體輻射給高溫物體的能量；總的結(jié)果是熱由高溫傳到低溫(4) 輻射換熱：物體間靠熱輻射進(jìn)行的熱量交換，它與單純的熱輻射不同，就像對(duì)流和對(duì)流換熱類(lèi)似。 3 熱輻射（續(xù)）(6) 兩黑體表面間的輻射換熱(參見(jiàn)圖19)：10/11/2022213 熱輻射（續(xù)）圖19 兩黑體表面間的輻射換熱公式（19）不用看，因?yàn)橛梦覀儸F(xiàn)在所學(xué)的知識(shí)還不能推導(dǎo)出來(lái)。10/11/202222Quick Review：(1) 導(dǎo)熱 Fourier 定律：(2) 對(duì)流換熱 Newton 冷卻公式：(3) 熱輻射 Stenfan-Boltzmann 定律： 2 三種傳熱方式及各自的特點(diǎn)和公式：當(dāng)別人寄賀卡或小禮物給你的