传热学 高教版 第1章课件

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1、2021/8/291传热学2021/8/292教材：《传热学》杨世铭等编著，第三版，高等教育出版社参考书：《传热学》章熙民等编著，第四版，建筑工业出版社HeatTransferJ.P.Holman，8thed.FundamentalsofheatandmasstransferF.P.Incropera，4thed.2021/8/293传热学课程的考核方法与学习要求考核方法：百分制1.平时作业、大作业占10％；2.期末考试成绩占90％。学习要求：树立良好学风1.按时、独立、认真完成作业（每人准备2本作业本，不要用片页纸），如果不交作业次数超过半数，则取消期末考试资格；2.认真听课，遵守课堂纪律

2、。2021/8/294第1章绪论1－1传热学的研究内容与研究方法（1）传热学的研究内容:传热学主要研究热量传递的规律以及控制和优化热量传递过程的方法。热量:在温差的作用下传递的热能的数量。由于温差几乎无处不在，所以热量传递是日常生活和生产实践中普遍存在的物理现象。热能:即热力学能。据统计，目前通过热能形式被利用的能源在我国占总能源利用的90％以上，世界其它各国平均也超过85％。2021/8/2952021/8/2962021/8/29782021/8/2992021/8/2910能量利用过程实质就是能量的传递与转换过程。氢、酒精等二次能源燃料电池电能机械能辐射能热能风能、水能、海洋能机械机械

3、能直接利用发电机煤、石油、天然气热能热机直接利用核能核反应太阳能光合作用生物质能燃烧食物利用集热器光电池90％燃烧一切热能利用过程都离不开传热。2021/8/2911高温热源吸热Q1热机Wnet放热Q2低温热源热能利用率和传热过程密切相关。2021/8/2912要想提高能源的利用率，必须具备传热学的基础知识，掌握热量传递的规律以及控制和优化热量传递过程的方法。传热学的应用非常广泛，传热学知识不仅在能源、电力、冶金、动力机械、石油化工、低温工程、环境与建筑等传统工业领域发挥极其重要的作用，在许多高科技领域都发挥着极其重要的作用。如：航空航天、电子信息工程、医学和生命科学等。传热学是现代工程技术

4、人才必备的技术基础知识，是面向21世纪工科各类专业人才工程素质的重要组成部分。2021/8/29132021/8/29142021/8/29152021/8/29162021/8/29172021/8/29182021/8/29192021/8/29202021/8/29212021/8/29222021/8/29232021/8/29242021/8/29252021/8/29262021/8/29272021/8/29282021/8/29292021/8/29302021/8/29312021/8/29322021/8/29332021/8/29342021/8/29352021/8/

5、2936传热学课程学习的主要目的：掌握传热学的基本概念、基本理论与基本分析计算和实验研究方法，为后续专业课程及研究生课程的学习，为今后研究、处理、解决实际的传热工程问题奠定必要的技术理论基础。（2）传热学的主要研究方法:理论分析数值模拟实验研究比拟（类比）法2021/8/29371－2热量传递的三种基本方式热量传递有三种基本方式:热传导（导热）(heatconduction)；热对流(heatconvection)；热辐射(thermalradiation)。2021/8/29381.热传导（导热）：在物体内部或相互接触的物体表面之间，由于分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传

6、递现象。纯导热现象可以发生在固体内部，也可以发生在静止的液体和气体之中。本书不讨论导热的微观机理，只讨论热量传递的宏观规律。2021/8/2939大平壁的一维稳态导热0xttw2tw1特点：平壁两表面维持均匀恒定不变的温度，平壁各处温度不随时间改变；壁内温度只沿垂直于壁面的方向变化；热量只沿着垂直于壁面的方向传递。热流量：单位时间传过的热量:材料的热导率（导热系数），表明材料的导热能力，W/(m·K)。W2021/8/2940热流密度q:单位时间通过单位面积的热流量导热热阻称为平壁的导热热阻，表示物体对导热的阻力，单位为K/W。tw1tw2热阻网络2021/8/29412.热对流由于

7、流体的宏观运动使不同温度的流体相对位移而产生的热量传递现象。特点：热对流只发生在流体之中，并伴随有微观粒子热运动而产生的导热。对流换热：流体与相互接触的固体表面之间的热量传递现象，是导热和热对流两种基本传热方式共同作用的结果。对流换热的分类：自然对流换热强制对流换热凝结换热沸腾换热2021/8/2942twtfh称为对流换热的表面传热系数（习惯称为对流换热系数），单位为W/(m2K)。对流换热热阻：=A