文档介绍：传热原理
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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。
传热的动力：温差
本章研究传热的内容：
通过几层平里的导热量为：
式中：
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注意：（1）在推导多层平壁公式时，曾假定各层紧密接触，而接触的两表面温度相同。实际中往往由于表面不平滑两相邻面很难紧密贴在一起，而且由于空气薄膜的存在，将使多层热阻增加。这种附加热阻称为“接触热阻”，其数值与空隙大小，充填物种类及温度高低都有关系。
（2）当应用公式时，须要确定各层的平均导热系数。因而要知道各接触面的温度。但实际中往往难于测定这些温度。
为解决这一问题，一般采用试算逼近法。
（a）先假定接触面温度为两极端温度的某种中间值，依此算出Q值后，再验算中间温度（见下例）。
（b）若相差太多则以验算结果为第二次假定温度，再算一次。直至两个数值相近为止。
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圆筒壁的稳定态导热
1、单层圆筒壁导热
平壁导热的特点是导热面保持不变，筒壁导热导热面积不断地增大。
假定温度沿表面分布均匀，而且等温面都与表面平行,即温度只沿径向改变。
假设
（1）圆筒的内半径为r1，内壁温度为t1，半径为r2，外壁温度为t2。
（2）温度只沿半径方向变化，等温面为同心圆柱面。
在半径r处取一厚度为dr的薄层，若圆筒的长度为L，则半径为r处的传热面积为A=2πrL。
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根据傅立叶定律，对此薄圆筒层可写出传导的热量为：
W
以λ表示平均导热系数，分离变量后积分得：
整理后得：
式中：
称为F2与F1的对数平均值。
于是
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2、多层圆筒壁的导热
图3-5 多层圆筒壁的导热
假设：
（1）各层之间接触很好，两接触面具有同样的温度；
（2）已知多层壁内外表面温度为t1和t4，各层内、外半径为r1、r2、r3、r4，各层导热系数为λ1、λ2、λ3。
（3）层与层之间两接触面的温度t2和t3是未知数。
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通过各层的热量：
在稳定状态下，通过各层的热量都是相等的，即:
Q1＝Q2＝Q3＝Q。
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即有：
将上面方程组中各式相加得多层总温差：
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得热流Q的计算式：
同理，几层圆筒壁的导热计算公式为：
或
式中:
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求得各层的接触面温度
或
（1）多层平壁导热中，温度变化是一条连续的直线；
（2）多层圆筒壁中，每一层内的温度是按照对数曲线变化，而整个多层壁内温度变化曲线则是一条不连续的曲线
注意
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为了简化计算，常把圆筒壁当作平壁计算。
——各层内外表面的对数平均值，m2。
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对流给热
对流给热的分析
1、对流给热的机理
运动的流体与固体表面之间通过热对流和导热作用所进行的热交换过程，称为对流给热或对流换热。
对流给热既具有分子间的微观导热作用，又具有流体宏观位移的热对流作用，所以必然受导热规律和流体流动规律的制约，是一个较复杂的热传递过程。
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2、几个名词
c、传热边界层
a、流体边界层（动力边界层）
b、主流
流体在流动时，与固体接触的表面出形成一个流速近似等于零的薄膜层，从这个薄膜层到流速恢复远方来流速的区域就是流体边界层。
基本上没有速度梯度的流体部分称为“主流”或“流体核心”。
在有放热现象的系统中，流体与固体壁面的温度降主要集中在靠近边界的这一薄膜层内，这种有温度变化（即温度梯度）的边界层称为“传热边界层”。
当流体的紊乱程度较大时，边界层内的一部分流体由层流变成紊流。只是靠近固体壁面处，仍然保持一层小小的作层流流动的薄膜层，即“层流底层”或叫“层流内层”。
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3、对流给热的分析
（1）流体流经固体壁面时形成流体边界层，边界层内存在速度梯度；
（2）当形成湍流边界层，在此薄层内