同济考研815传热学复习大纲(知识点总结)ppt课件.ppt

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1、传热学复习总结一、 基本内容1、 导热2、 对流3、 辐射4、传热过程强化与削弱板式换热器结构1．固定压紧板2．连接口3．垫片4．板片5．活动压紧板6．下导杆7．上导杆8．夹紧螺栓9．支柱二、导热1、基本概念导热系数、导温系数(热扩散系数)；温度场、等温线、绝热线；稳态与非稳态导热；初始条件、三类边界条件及其数学表达式；热阻、接触热阻。热阻分析法及其条件。1、理论傅里叶定律：导热微分方程：水，M220oC铁块,M1300oC2.稳态导热计算（1）、平壁：(2)、园筒壁：(3)、园球壁：(4)、传热过程的热阻分析法：t1t2t3t4t1

2、t2t3t4三层平壁的稳态导热若圆筒壁为多层材料组成呢？(5)、肋效率：＝实际散热量/假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量(6)、等截面直肋（肋端绝热）温度分布：θ=θ0ch(m(x-H))/ch(mH),肋端：热量：肋效率：（7）、有内热源的导热温度分布：（第三类边界条件）（第一类边界条件）热流密度：（8）、变截面一维稳态导热：其中：（9）、导热问题的数值解法和差分方程建立：1）、差分替代微分2）、泰勒级数法和控制容积法（热平衡法）3）、稳态一维导热问题的数值解法建立控制方程及定解条件确定节点（区域离散化）建立节点物理量的代数方程设立温度场的迭

3、代初值求解代数方程是否收敛解的分析改进初场是否1、基本概念毕渥准则数（Bi、Biv）、傅立叶数（Fo、Fov）、时间常数、集总参数法及其使用条件、分离变量法和诺谟图。2、理论（1）、一维、二维、三维非稳态导热问题的完整数学描述：控制方程＋边界条件＋初始条件（2）、Bi→0时，非稳态导热问题的完整数学描述（集总参数法）三、非稳态导热3、 计算（1）、集总参数法（Biv＜0.1M,M=1（平板）,1/2（圆柱）,1/3（圆球）[W][J][J]时间常数：热电偶的工作原理4、分析解法：各种情况下非稳态温度分布的定性描述。1、基本概念边界层（层流、紊流、

4、层流底层、温度边界层）Pr、Re、Gr的物理概念、数量级，定性温度，定性尺度，管内层流入口效应和定型段（充分发展），管长修正，温度修正，弯管修正，当量直径，膜状凝结，珠状凝结，过冷沸腾，饱和沸腾，核态沸腾，沸腾换热临界热流密度，烧毁点，大容器沸腾换热曲线。四、对流与相变换热2、理论（1）对流换热的数学描写A.动量方程（2个）B.能量方程C.连续性方程D.换热方程E.边界条件（2）边界层微分方程组及其求解（数量级分析法）（3）边界层（附面层）积分方程组及其求解（4）雷诺比拟（5） 相似原理及其相关概念3、计算（1）管槽:（注意考虑各种修正

5、）（2）横掠单管和管束:（3）自然对流:（4）外掠平板:4、分析（1）影响对流换热系数的因素及其物理机理，（2）根据边界层画出各类对流换热局部对流换热系数曲线，（3）管内强制对流进行管长、弯管及其温度修正的物理原因，（4）影响膜状凝结换热的因素，（5）珠状凝结换热为何强于膜态凝结，（6）大容器饱和沸腾曲线，（7）对流换热系数的大概数量级，例题10-1：有一架空蒸汽管道，管道内径φ=300mm，管壁厚度5mm，其导热系数为λb=36W/(m·K)。外包有λb=0.04W/(m·K)的保温材料，厚度为40mm，管道内流有130℃的干饱和蒸汽，流速为4

6、1m/s；外有空气以2m/s横掠管道，温度为10℃。求：1、管内对流表面传热系数。2、管外对流表面传热系数。3、每m蒸汽管道的总热阻及表面传热系数。4、每小时每米蒸汽管道的散热量。备注：管内流动的对流换热实验关联式管外横掠的对流换热实验关联式管外自然对流换热实验关联式以上三式定性温度均取流体已知温度。解：1)定性条件已知，由题意知2）定性条件已知，由题意知3)1m长管道的热阻总的传热阻共有四部分组成:管道内流体与管道内壁的对流换热热阻,管道内壁到外壁间的导热热阻,管道外壁与保温层外层的导热热阻和和空气对流换热的热阻.每m长管道的总的表面传热系数4

7、)散热量5）管内流体流过100米温度降为多少？如何求呢？管内流体流过100米温度降为多少？根据热力学第一定律：管内流体内能(焓）的变化量等于管壁内外流体之间的换热量。（1）管内流体的内能的变化量（2）管壁内外流体之间的换热量(3)管内流体的内能的变化量等于管壁内外流体的传热量。五、辐射换热1、概念黑体、灰体、黑度（发射率）、单色黑度（光谱发射率）、定向黑度（定向发射率）；辐射力（本身辐射）、单色（光谱）辐射力；吸收率（比）、单色（光谱）吸收率（比）、反射率、透射率、镜反射、漫反射；黑体辐射函数、立体角、可见辐射面积；定向辐射强度、有效辐射、投入辐

8、射、角系数及其性质；表面热阻、空间热阻；求解辐射换热网络法；重辐射表面、复合换热、气体辐射特性。2、理论普朗克定律:W/m3维恩位移定律