文档介绍：第一次课课题:
基本概念
一、本课的基本要求:
、对流、辐射三个基本概念。
、热阻R的含义,传热一般方程。
。
、物理意义、影响因素。
二、本课的重点、难点:
。
。
三、作业:
P206 2
教参及教具
,动量、热量、质量传输原理,重庆大学出版社,1987。
,冶金传输原理,冶金工业出版社,1988。
第2章热量传输
热量传输简称传热,它是极为普遍而又重要的物理现象。冶金生产过程无论是否伴随化学反应或物态转变,热量传输往往对该过程起限制作用。
:温差
:
传热方式
特定条件下传热速率
提高传热速率——提高生产率
降低传热速率——提高热效率(节能)
§ 基本概念及基本定律
导热
对流
辐射
(1)传导传热(导热)
①定义:在一个连续介质内若有温差存在,或者两温度不同的物体直接接触时,在物体内没有可见的宏观物质流动时所发生的传热现象叫导热。
②条件:温差、无物质宏观运动。
③取决于:物质本身的物性。
(2)对流传热(对流)
①定义:有流体存在,并有流体宏观运动情况下所发生的传热叫对流。
②条件:温差、有物质宏观运动。
③取决于:物质本身的物性、流动状态。
(3)辐射传热(辐射)
①定义:物体因受热发出热辐射能,高温物体失去热量而低温物体得到热量,这种传热方式叫辐射传热。
②条件:温差、发射电磁波。
③取决于:两物体空间位置(角度系数)、表面特性(黑度)。
(1)热流量Q:单位时间传递的热量。
(2)热通量(热流密度)q:单位时间通过单位面积传递的热量。
传热方程:
(4)传热系数K:单位时间、单位面积、温差为1°C传递的热量,即单位传热量。
提高传热速率的措施:K­、R¯
降低传热速率的措施:K¯、R­
(5)热阻R:
Rf —传热面上的总热阻; R—单位传热面上的热阻。
(6)单位换算
1kcal= 1kcal/h== W
(7)传热问题的电模拟法
R
Dt
q
、等温面及温度梯度
(1)温度场:温度按空间及时间的分布规律和变化规律就是温度场。
数学表达式:
t=f(x,y,z,t)
分类:稳定温度场:不随时间而变化的温度场。t=f(x,y,z)特点:,为稳定传热。
不稳定温度场:,为不稳定传热。
空间(一、二、三维温度场)
(2)等温面
(3)等温线
(4)温度梯度:
(1)稳定温度场的建立
y t3
t1 t¥
t t0 tx t0 tx t0 tx
(a) (b) (c)
稳定温度场的建立
t1 ~t3为不稳定导热,t¥为稳定导热时期。
(2)傅立叶导热定律
在稳定导热状态下,物体的热通量与温度梯度成正比。
l——导热系数。
(3)导热系数l
1)单位:w/m°c
2)物理意义:物体的导热能力,l­®q­®导热能力­
3)影响因素::l气:~ w/m°c
l液:~°c
l金属:~420w/m°c;其中纯银最高,铜、金、铝次之。
l工程材料:~3w/m°c
:温度、压力、密度、湿度等,其中温度是最重要的因素。
对于工程材料:
l=l0(1+bt)
l=l0+at
(4)导温系数a
(热量梯度)
即单位时间、单位面积的热流量与热量梯度成正比。
——导温系数
1)单位: m2/s
2)物理意义:热量传输能力
=导热能力/吸热能力
a­:l­, ¯,热量传递快,温度传递快。
a¯:l ¯,¯,热量传递慢,温度传递慢。
第二次课课题:傅立叶-克希荷夫导热微分方程式
x 稳定导热
一、本课的基本要求:
-K方程的推导过程。
-K方程各部分的物理意义及整个方程的物理意义、适用范围及求解。
。
。(第一类、第三类边界条件;单层、多层;l为常数、l不为常数。)
二、本课的重点、难点:
-K方程的