文档介绍：返回化工单元操作 热传导 傅立叶定律 导热系数 通过平壁的定态热传导 通过圆筒壁的定态热传导返回化工单元操作 2 热传导机理简介热量从物体内温度较高的部分传递到温度较低的部分,或传递到与之接触的另一物体的过程称为热传导,又称导热。特点: 没有物质的宏观位移气体分子做不规则热运动时相互碰撞的结果固体导电体:自由电子在晶格间的运动非导电体:通过晶格结构的振动来实现的液体机理复杂返回化工单元操作 3 傅里叶定律 d d t Q A n ?????式中 dQ ──热传导速率, W或 J/s ; dA ──导热面积, m 2; ? t/?n ──温度梯度, K/m ; ?──导热系数, W/(m · K) 。返回化工单元操作 4 负号表示传热方向与温度梯度方向相反 dd Q t q A n ???? ???表征材料导热性能的物性参数?越大,导热性能越好用热通量来表示对一维稳态热传导 dx dtAQdd???返回化工单元操作 5 (2) ?是分子微观运动的宏观表现。 导热系数/ q t n ?? ???(1) ?在数值上等于单位温度梯度下的热通量。?= f( 结构,组成,密度,温度,压力) (3) 各种物质的导热系数?金属固体> ?非金属固体> ?液体> ?气体返回化工单元操作 6 )1( 0at????在一定温度范围内: 式中? 0, ?── 0℃, t℃时的导热系数, W/(m · K) ; a ──温度系数。对大多数金属材料 a < 0 , t ?, ??对大多数非金属材料 a > 0 , t ?,?? 1)固体?金属: ?纯金属> ?合金?非金属:同样温度下, ?越大, ?越大。返回化工单元操作 7 2)液体?金属液体?较高,非金属液体?低, 水的?最大。? t ???(除水和甘油) 3)气体?一般来说,纯液体的大于溶液? t???气体不利用导热,但可用来保温或隔热。返回化工单元操作 8 通过平壁的定态热传导一、通过单层平壁的定态热传导假设: (1) A 大, b小; (2) 材料均匀; (3) 温度仅沿 x 变化,且不随时间变化。 t 1t 2 b ?tx dx Q xQ x+dx返回化工单元操作 9 取dx的薄层,作热量衡算: 对于定态温度场 0????t const ?????QQQ dx xx傅立叶定律: x tAQd d???边界条件为: xtt??0 1 时, 2ttbx??时,返回化工单元操作 10 得: Qdx Adt bt t0 1 2?????设?不随 t而变 A b ttttAb Q?? 2121)( ????式中 Q ──热流量或传热速率, W或 J/s ; A ──平壁的面积, m 2; b ──平壁的厚度, m; ?──平壁的导热系数, W/(m · K) ; t 1, t 2 ──平壁两侧的温度, ℃。