传热总结

绪论：1、三种基本热传递方式：导热、热对流、热辐射。2、导热是：物体各部分之间无宏观位移或不同物体接触时，依靠微观粒子热运动而进行的热量传递现象，是物质的固有本质，一般发生在密实的固体中。3、热对流：只依靠物体宏观运动传递的热量。是热量通过流动介质，由空间的一处传播到另一处的现象。4、热辐射：依靠物体表面对外发射可见和不可见射线。00)0(1)()(2222wtcqtctctqccqtctchRtthtmcqRtqvvvhfp：④无内热源稳态温度场③稳态温度场：，源②热物性常数，无内热①热阻：牛冷；对流热阻导：第一章：1、温度场：某t空间各点温度总称，是时间和空间的函数。2、傅立叶定律：在各向同性均质的导热物体中，通过某导热面积的热流密度正比于该导热面法向温度变化率。（q=-λgradt，热流矢量与温度梯度方向相反，顺着温度降低方向。）3、稳态导热：具有稳态温度场导热过程。4、导热系数λ：表征导热能力大小；①金属非金属；固液气；纯物质晶体无定形；纯金属合金；湿材料干材料和水；导热系数与：物质种类、温度*、压力有关。5、导温系数：材料传播温度变化能力大小的指标。6、导热系数可认为是温度线性函数：λ=λo(1+bt)7、单值性条件：确定唯一解的附加条件；几何、物理、时间(初始)、边界条件。8、第一类边界条件：知边界上温度，t|s=tw。9、第二类边界条件：知边界上热流密度，q|s=qw或-dt/dx|s=qw/λ，绝热→温度变化=0。10、第三类边界条件：知tf、h：-λdt/dx|s=h(t|s-tf)。11、第四类：知两物体表面接触情形(若t同则q同)：t1=t2;λ1dt1/dx|s=λ2dt2/dx|s第二章：2/lntt,2/lntt,/ln/ln)tt(tt3/1//1tt2)/(t,/tt]2)tt(1[tt],2)tt(1[tt)2()2(:)1(tt,tttt:0=q、112w2w112w2w1121w2w1w11121w11,w2w10w2w1w2w1w2w121120w2w1w2w1w1vddlqlddddddhhqqtqbqbxbttbttbtqxlffii、圆筒壁：、第三类平壁：③多层平壁：②第一类平壁：①末初4、临界绝缘直径：（加厚保温层d2↑保温层热阻↑外侧对流热阻↓总热阻随之先减小在增大有极小值，传热量Ql先↑后↓有极大值）总热阻Rl为极小值时保温层外径称Dc。Dc=2λ保/h2。)(//)(5010mlchttAhUmmlthAhUfLL；；、肋壁散热：6、形状因子S：涉及物体几何形状和尺寸的因素。Φ=SλΔt第三章：1、非稳态导热分为：周期性和瞬态两类。2、加热或冷却的稳态过程中，温度分布可分为①不规则情况②正常情况③新稳态3、非稳态温度分布①各温度按一定振幅随时间周期波动②同一时刻温度分布周期性波动。4、无限大平壁毕渥准则Bi=hσ/λ导热热阻与对流换热热阻1/h之比。5、集总参数法：当Bi0.1时，近似认为温度均匀，忽略内部导热热阻。AVR:1.0x0xcoscossinsin2,2.0,,a60111110020221球、柱壁定形尺寸，集总参数法：②；，壁温中心过余温度）（正常情况阶段：①若，、lhlBieBiexFocRhBiaFocBiFowmFo第四章：二阶截差公式比一阶准、中心差分：、向后差分：、向前差分：)(23..!2);(2..!2);(1,1-,1,2221,1-,,2221,,1,xoxttxtxxtxxtttxoxttxtxxtxxtttxoxttxtjijijiiiiijijijiiiiijijiji第五章：1、影响自然对流传热系数的主要因素有：流体流动的起因、流动状态、流体物性、流体物相变化、壁面几何参数。2、流动的起因：①自然对流②受迫对流③混合对流。3、流动状态：①层流②紊流。4、物性：①导热系数λ↑②比热容c密度ρ↑③黏度ν↓（传热系数↑）5、几何因素：尺寸、粗糙度、形状、与流体相对位置影响流体流态、速度温度分布。6、特征尺度：对于对流传热起决定作用的几何尺寸。7、定性温度：确定换热过程中流体物性的温度。①流体均温tf②壁温tw③算术平均tf+tw/28、速度边界层：在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层。9、温度边界层：在流体温度场中壁面附近温度急剧变化的薄层。10、连续性方程：0//yxu11、流动边界层特性：①极薄②速度梯度大。12、紊流核心：有最大速度梯度的缓冲区。13、流体刚刚流入恒壁温的管道作层流传热时，其局部对流传热系数沿管长逐渐↓，这是由于边界层厚度沿管长↑；当层流转向紊流时，因为紊流传递作用大，h明显大于变化前；随紊流边界层增大，h↓14、温度边界层越厚对流传热系数越小，强化传热应使温度边界层越薄。大热流密度之比。实际换热与可能传递最、斯坦登数浮升力与黏滞力之比。格拉晓夫数、无量纲时间。率之比。非稳态导热的物体导热速率与储热速、傅立叶数对流换热热阻之比。物体内导热热阻和外部、毕渥数压降与惯性力之比。、欧拉数惯性力黏滞力之比。临界、雷诺数梯度。，无量纲反应对流换热过程强度或、努谢尔特数。③动热量扩散能力之比②物性对换热影响①;/PrRe/23;/1;/22;/21;/20;/19;/Re/Re18;/Nuhl/Nu17对大小流动动边界层和温度层;//、普朗特数Pr162422xpccxpcuhNuStTvtlgGrlaFohlBiupEuxuudxhca3/12/13/12/13/12/13/12/1222/1PrRe664.0PrRe332.028/PrRe664.0/PrRe332.0272/2/26|2:Re332.02/:25;/PrRe24NuNulhxhuCuCCCCaluPexxxfwfxwxlxfxffx②平、纽谢尔特①局②平、传热系数①局②平、粘滞阻力①局②平、阻力系数①局热流相对大小。流体内对流换热与导热、贝克莱数29、相似：几何相似、物理相似：温度、速度、黏度、导热系数、壁面几何形状。30、相似准则：(如Nu,Re,Pr,Gr,Ra)由几个变量组成的无量纲的组合量。31、雷诺比拟采用单层模型，其结果在Pr＝1条件下与实验解相吻合第六章：1、入口效应：流体入口段由于热边界层较薄而具有较高的对流传热系数。2、管内换热影响因素：管子几何特征：长、径、弯曲管、非圆管、粗糙管。14.03/13/13/114.03/18.03.08.04.08.0)/()/(PrRe86.1-:)/(PrRe023.0-PrRe023.0:PrRe023.0::3wffffwffffffffwffffwdlNuNuNuttNutt塔特西德Ⅱ层流换热塔特③西德②①、Ⅰ紊流换热4、弯管效应：产生离心力形成二次环流，增强对边界层扰动，利于换热，r↓h↑5、流体横掠管束，叉排h比顺排高。前排扰动加强后排换热，差排距离短干扰大。6、管外流动传热分为纵向横向冲刷，横向传热更强烈。因为纵向边界层厚h↓横向ε=1纵向=0，还与排列方式、排数、直径、间距。7、自然对流传热：流体各部分之间由于浮升力而引起的对流传热。8、大空间自然对流传热，达到旺盛紊流，h不变，与H无关。h正比于H的0次方。9、自然对流换热：nmnHGrCNuGrRaCRaNu)/(Pr)(Pr封闭夹层：瑞利准则10、自摸化现象：自然对流紊流表面传热系数与定型尺寸无关。11、自然对流传热在湍流条件下发生关于特征尺度L的自模化现象.。12、有限自然对流影响因素：流体性质、壁面温差、空间位置、形状、比例尺寸。第七章：1、沸腾换热：液体被加热沸腾成蒸汽的换热过程。2、凝结换热：蒸汽被冷却凝结成液体的换热过程。珠状凝结h大。3、珠状凝结：当凝结液不能润湿壁面(θ90˚)时，凝结液在壁面上凝结成许多液珠，而不形成连续的液膜。4、膜状凝结：当液体能润湿壁面时，凝结液和壁面的润湿角θ90˚，凝结液在壁面上形成连续完整的膜向下流动。三种流态①层②有波纹层③紊5、核态沸腾：在加热面上产生汽泡，换热温差小，且产生汽泡的速度小于汽泡脱离加热表面的速度，汽泡的剧烈扰动使表面传热系数和热流密度都急剧增加。6、膜态沸腾：在加热表面上形成稳定的汽膜层，相变过程不是发生在壁面上，而是汽液界面上，但由于蒸汽的导热系数远小于液体的导热系数，因此表面传热系数大大下降。7、膜状凝结：潜热以导热和对流方式通过膜传到壁。8、珠状凝结：液珠表面和蒸汽、裸露壁间传热。换热强、寿命短、成本高、不稳定。9、水平管(束):影响因素：G、干度x、流型、流速v*，上层凝液流到下层，膜厚↑h↓10、膜凝结因素：①流态②凝结壁面位置/H③壁面形状④温差⑤蒸汽v⑥蒸汽含部凝气体⑦粗糙度⑧蒸汽含油形成油垢11、增强凝结/减小热阻：①改变表面几何特性、顺槽排泄用水平横管②有效排除不凝气体③凝液排除④珠状凝结【降低凝液膜厚度、加速排泄、促成珠状凝结】12、减小管内湍流对流传热热阻的方法有增加流速，采用短管、改变流体物性，增加换热面积、扰流，采用导热系数大的流体、用小管径等。13、沸腾分为：大空间沸腾、有限空间沸腾。14、纯净饱和蒸气膜状凝结的主要热阻是液膜的导热热阻。15、饱和沸腾曲线可分为自然对流、核态沸腾、过渡沸腾、膜态沸腾四个区域，其中核态沸腾具有温差小、热流大的传热特点。16、沸腾的临界热通量是指当壁面过热度大到某一程度时，汽泡来不及脱离加热面而开始连成不稳定的汽膜，即由核态沸腾开始向膜态沸腾过渡，出现临界点的热流密度。17、曲线：①靠自然对流过程→②升温,产生大量气泡并激烈运动,换热增强直达沸腾临界点→③气泡过多离开壁面，恶化换热④辐射热剧增热流密度q↑18、泡核生成最小半径：Rm=2σTs/rρv(tv-tl)19、核态沸腾增强：①烧结、火焰喷涂、电离沉积、热表面上形成多孔结构②机械加工。20、多孔表面增强沸腾原因：①大量核心点、凹穴固定大量气泡核②金属壁和气泡间膜厚小。21、管内沸腾取决于：放置情况、管长、管径、壁面、汽液比，液体初参数、流量。第八章：1、热辐射：由于物体温度或热运动原因激发产生的电磁波辐射。m2、吸收比ɑ：投射到物体表面的热辐射中被物体所吸收的比例。3、反射比ρ：投射到物体表面的热辐射中被物体表面所反射的比例。（纯气体没颗粒为0）4、穿透比т：投射到物体表面的热辐射中穿透物体的比例。（固液为0）5、黑体：物体能全部吸收外来射线α=1的物体。6、白体：物体能全部反射外界射线ρ=1的物体(漫射表面)7、透明体：外界投来的射线能穿透物体τ=1的物体（黑白透是对全波长而言）8、灰体：光谱吸收比与波长无关的理想物体。9、黑度：实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力的比值，物体发射能力接近黑体的程度。10、辐射力：单位时间内物体的单位辐射面积向外界(半球空间)发射的全部波长的辐射能。11、漫反射表面：不论外界辐射是以一束射线沿某一方向投入还是从整个半球空间均匀投入，物体表面在半球空间范围内各方向上都有均匀的反射辐射度Lr，则该表面称为漫反射表面。12、角系数：从表面1发出的辐射能直接落到表面2上的百分数。13、有效辐射：单位时间内从单位面积离开的总辐射能，即发射辐射和反射辐射之和。14、投入辐射：单位时间内投射到单位面积上的总辐射能。15、定向辐射度：单位时间内，单位可见