液体的导热系数

第四章传热第二节热传导一、傅里叶定律在一个均匀固体物质组成的平壁如图5-10所示，面积为，单位是m2。壁厚为b，单位是m。平壁两侧壁面温度分别为和，单位为K或℃。且热量以热传导方式沿着与壁面垂直的方向，从高温壁面传递到低温壁面。实践证明：单位时间内物体以热传导方式传递的热量(导热速率）与传热面积成正比，与壁面两侧的温度差成正比，而与壁面厚度b成反比，即：21ttbSQ把上述比例式改写成等式，以表示比例系数，则得称为热传导方程式，或称为傅里叶定律。21ttbSQ二、导热系数1、导热系数的定义(1)是物质的物理性质之一,热导率越大，传导的热量越大，保温效果越差。（2）金属的导热系数最大，非金属的固体次之，液体的较小，气体的最小（保温效果最好）。（3）液升小，气升大，水和甘油则相反。比例系数称为热导率（又称导热系数）W/（m·K）或W/（m·℃)21ttSQb2、固体的导热系数纯金属的导热系数一般随温度的升高而降低，金属的导热系数大都随纯度的增加而增大。非金属的建筑材料或绝热材料的导热系数随密度增加而增大，也随温度升高而增大。3、液体的导热系数在非金属液体中，水的导热系数最大。除水和甘油外，绝大多数液体的导热系数随温度的升高而略有减小，纯液体的导热系数比溶液的导热系数大。3、气体的导热系数气体的导热系数很小，不利于导热，但有利于保温。气体的导热系数随温度升高而加大。在相当大的压强范围内，气体的导热系数随压强变化极小注意：在传热过程中，物质内不同位置的温度可能不相同，因而导热系数也不同，在工程计算中常取导热系数的算术平均值。三、平壁的稳定热传导1、单层平壁的稳定热传导bttSQ21SbttQ21Rt△t——导热推动力R——导热热阻，K/W；传导距离b越大，传热面积和导热系数越小，传导热阻越大2、多层平壁的稳定热传导1211bttSQSbt11111Rt2322bttSSbt22222Rt3433bttSSbt33333Rt321321RRRtttQSbSbSbtt33221141推广到n层平壁有：niiinniinAbttRttQ111111多层平壁导热是一种串联的导热过程，串联导热过程的推动力为各分过程温度差之和，即总温度差，总热阻为各分过程热阻之和。四、圆筒壁的稳定热传导单层圆筒壁的热传导仿照平壁热传导公式，通过该圆筒壁的导热速率可以表示为：drdtAQdrdttl21221ln2rrttlQlrrtt2ln1221Rtt21lrrR2ln12——圆筒壁的导热热阻随堂习题1.在两层平壁的稳定热传导中，已知两层材料的热导率λ1λ2，则两层平壁的导热速率（）Ａ.Q1Q2ＢQ1Q2ＣQ1=Q2Ｄ无法确定2、热导率λ的单位为（）A、W/（m•K）B、W/（m2•K）C、W/（m•s）D、W/（m2•s）3.根据下列物质的热导率，最适合做保温材料的是（）A.棉花B.空气C.水D.钢板随堂习题4、一块厚度为200mm的钢板，外表面温度400℃，内表面温度300℃，钢板的热导率为450W/m.K，则通过钢板单位面积的导热量是多少？5、某平壁燃烧炉是由内层耐火砖与外层耐火砖砌成，两层的厚度分别为90mm和50mm，其导热系数分别为0．8W／m·℃及0．6W／m·℃。待操作稳定后，测得耐火砖的内表面温度为600℃，耐火砖的外表面温度为120℃。求单位面积的导热速率及耐火砖与普通砖之间的温度。