本文關(guān)鍵詞：傳熱學(xué)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

傳熱學(xué)
Heat Transfer
劉存良 2014-2015學(xué)年第二學(xué)期

動力與能源學(xué)院

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傳熱學(xué)
劉存良副教授：
Tel：18710766751, 18691637975 E-mail：50565384@qq.com

討論組群？
教學(xué)進(jìn)度：3～13周 （44學(xué)時，含4學(xué)時實(shí)驗(yàn)） 考核方式： ? 平時成績 10％ （包括出勤、作業(yè)及實(shí)驗(yàn)） ? 教改項(xiàng)目成績 30％ （小論文、答辯） ? 考試成績 60％

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傳熱學(xué)
教材及參考書
? 楊世銘、陶文銓，傳熱學(xué) （第四版），高等教育出版社，2006 . ? Adrian Bejan, Allan D. Kraus, Heat Transfer Handbook, John Wiley & Sons, 2003. ? John. H. Lienhard, A Heat Transfer Textbook. Phlogiston press, 2005. ? W. M. Kays, M. E. Crawford, B. Weigand （著）, 趙鎮(zhèn)南（譯）, 對 流傳熱與傳質(zhì)（第四版，中文版），高等教育出版社，2005. ? 趙鎮(zhèn)南，傳熱學(xué)，，高等教育出版社，2002 . ? 朱谷君，工程傳熱傳質(zhì)學(xué)，航空工業(yè)出版社，1989. ? 陶文銓，數(shù)值傳熱學(xué)，西安交通大學(xué)出版社，2001.

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傳熱學(xué)

第一章 緒論
§1.1 傳熱學(xué)的研究內(nèi)容及其應(yīng)用 §1.2 熱能傳遞的三種基本方式 §1.3 傳熱過程和傳熱系數(shù)

§1.4 傳熱學(xué)的發(fā)展簡史和研究方法

動力與能源學(xué)院

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傳熱學(xué)

第一章 緒論
§1.1 傳熱學(xué)的研究內(nèi)容及其應(yīng)用
§1.2 熱能傳遞的三種基本方式 §1.3 傳熱過程和傳熱系數(shù)

§1.4 傳熱學(xué)的發(fā)展簡史和研究方法

動力與能源學(xué)院

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§1.1 傳熱學(xué)的研究內(nèi)容及其應(yīng)用
1.1.1 傳熱學(xué)研究內(nèi)容：
熱力學(xué)第二定律指出，凡是有溫差存在的地方，就有熱能自發(fā)地從高溫物體
向低溫物體傳遞（傳遞過程中的熱能常稱為熱量）。 自然界和各種生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域中到處存在著溫差，因此熱能的傳遞就成為自然 界和生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域中一種極為普遍的物理現(xiàn)象。

傳熱學(xué)：研究由溫差引起的熱能傳遞規(guī)律及其機(jī)理的科學(xué)。
Heat transfer is the thermal energy in transit due to a spatial temperature difference.

熱能傳遞規(guī)律，主要是指單位時間內(nèi)所傳遞的熱量（熱能的多少）與物體中
相應(yīng)的溫度差之間的關(guān)系。第一層次的關(guān)系式稱為熱量傳遞的速率方程；更 深層次的研究是要找出不同條件下物體中各點(diǎn)的溫度分布。

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§1.1 傳熱學(xué)的研究內(nèi)容及其應(yīng)用
為什么要學(xué)習(xí)傳熱學(xué)？
凡是存在溫差的地方，就存在熱量的傳遞，均屬于傳熱學(xué)研究范疇。
日常生活： A. 人體為恒溫體。若房間里氣體的溫度在夏天和冬天都保持20℃，那么在冬天與夏天、人

在房間里所穿的衣服能否一樣？為什么？
B. 夏天人在同樣溫度（如：25 ℃ ）的空氣和水中的感覺不一樣。為什么？ C. 將一碗熱稀飯置于一盆冷水中冷卻，為了使稀飯冷的快些，應(yīng)該攪拌碗中的稀飯還是盆 中的水？

D.

室內(nèi)暖氣片為何在空氣側(cè)加肋片？
工業(yè)技術(shù)研究領(lǐng)域： 傳熱學(xué)是能源、動力、機(jī)械、化工、電子、土木等行業(yè)的主要技術(shù)基礎(chǔ)課程。

航天飛行器重返大氣層、航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片的冷卻、重型發(fā)電機(jī)組、制冷空調(diào)設(shè)備、電
子芯片冷卻、燃料電池 … … 熱量如何有效傳遞？

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§1.1 傳熱學(xué)的研究內(nèi)容及其應(yīng)用
1.1.2 傳熱學(xué)與工程熱力學(xué)的關(guān)系：
聯(lián)系：傳熱學(xué)以熱力學(xué)第一定律和第二定律為基礎(chǔ)，即熱量始終從高溫?zé)嵩聪?br />低溫?zé)嵩磦鬟f，如果沒有能量形式的轉(zhuǎn)化，則熱量始終是守恒的。

區(qū)別：工程熱力學(xué)研究處于平衡狀態(tài)的系統(tǒng)，主要物理量不包含時間；
傳熱學(xué)研究有溫差時的熱量傳遞規(guī)律，主要物理量以時間做分母。 熱科學(xué) Thermal Science

＝

傳熱學(xué) Heat Transfer

﹢

工程熱力學(xué) Thermodynamics

鐵塊, M1 300oC

水，M2 20oC

關(guān)心需要多長時 間才能達(dá)到平衡 狀態(tài)，即熱傳播 的速率；達(dá)到平 衡狀態(tài)前某一時 刻鋼棒的溫度。

?

系統(tǒng)從一個平衡態(tài)到另 一個平衡態(tài)的過程中傳 遞熱能的多少，以及系 統(tǒng)最終的平衡溫度。

?

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§1.1 傳熱學(xué)的研究內(nèi)容及其應(yīng)用
1.1.3 傳熱學(xué)研究中的連續(xù)介質(zhì)假設(shè)：
假定研究對象的幾何尺度遠(yuǎn)大于分子平均自由行程（一個大氣壓、室溫下的空氣分 子的平均自由程約為0.07 μm ），研究對象的溫度、密度、速度和壓力等物理參數(shù) 為空間坐標(biāo)的連續(xù)函數(shù)。常規(guī)尺度的物體均滿足連續(xù)介質(zhì)假設(shè)。 不滿足連續(xù)介質(zhì)假設(shè)：微米級別尺度（MEMS, 1μm～1mm），高空稀薄氣體等。 熱對流研究中的最小單元為流體微團(tuán)：宏觀無限小、微觀無限大，熱力學(xué)平衡體。

穩(wěn)態(tài)（定常）與非穩(wěn)態(tài)（非定常）傳熱：
基于溫度與時間的依變關(guān)系。 穩(wěn)態(tài)（定常） 非穩(wěn)態(tài)（非定常）

t ? f ( x, y, z)
t ? f ( x, y, z,? )
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§1.1 傳熱學(xué)的研究內(nèi)容及其應(yīng)用
1.1.4 傳熱學(xué)在科學(xué)技術(shù)各個領(lǐng)域中的應(yīng)用：
可歸納為三種類型的問題：
（1）強(qiáng)化傳熱：在一定條件下增加所傳遞的熱量。

例如：室內(nèi)暖氣片的散熱，電器設(shè)備，電子元件的散熱等。
（2）削弱傳熱：在一定溫差下使熱量傳遞減到最小。

例如：建筑物的隔熱保溫，暖水瓶的保溫等。
（3）溫度控制：保證設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等。

例如：工件加熱、冷卻、熔化、凝固過程中溫度場的控制等。

暖氣片散熱

散熱風(fēng)扇 納米玻璃隔熱涂料

暖水瓶保溫

返回艙防熱外殼

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§1.1 傳熱學(xué)的研究內(nèi)容及其應(yīng)用
1.1.4 傳熱學(xué)在科學(xué)技術(shù)各個領(lǐng)域中的應(yīng)用：
（1）能源與動力：

（2）石油化工：

換熱設(shè)備占化工廠設(shè)備投 資的40%左右

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§1.1 傳熱學(xué)的研究內(nèi)容及其應(yīng)用
1.1.4 傳熱學(xué)在科學(xué)技術(shù)各個領(lǐng)域中的應(yīng)用：
（3）制冷空調(diào)：

（4）電子：

空氣 冷卻 流動 換熱 示意 圖 主板 CPU芯片

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§1.1 傳熱學(xué)的研究內(nèi)容及其應(yīng)用
1.1.4 傳熱學(xué)在科學(xué)技術(shù)各個領(lǐng)域中的應(yīng)用：
（5）生物醫(yī)學(xué)：

溫度分布

制藥廠

（6）軍事：

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§1.1 傳熱學(xué)的研究內(nèi)容及其應(yīng)用
1.1.4 傳熱學(xué)在科學(xué)技術(shù)各個領(lǐng)域中的應(yīng)用：
（7）節(jié)能環(huán)保：

建筑物室外環(huán)境

（8）航空航天：

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§1.1 傳熱學(xué)的研究內(nèi)容及其應(yīng)用
1.1.4 傳熱學(xué)在科學(xué)技術(shù)各個領(lǐng)域中的應(yīng)用：

? 燃燒室出口的燃?xì)鉁囟仁菦Q定發(fā)動機(jī)性能的主要參數(shù)之一； ? 第四代機(jī)燃燒室出口溫度：1850-1950K。
高溫引起的問題： ? 燃燒室的熱負(fù)荷增大； ? 渦輪部件（導(dǎo)向器）被高速、高溫燃?xì)鉀_刷； ? 渦輪部件（轉(zhuǎn)子葉片）以承受的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷增大； ? 渦輪盤冷卻問題變的更為突出。 動力與能源學(xué)院

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§1.1 傳熱學(xué)的研究內(nèi)容及其應(yīng)用
1.1.4 傳熱學(xué)在科學(xué)技術(shù)各個領(lǐng)域中的應(yīng)用：

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傳熱學(xué)

第一章 緒論
§1.1 傳熱學(xué)的研究內(nèi)容及其應(yīng)用

§1.2 熱能傳遞的三種基本方式
§1.3 傳熱過程和傳熱系數(shù)

§1.4 傳熱學(xué)的發(fā)展簡史和研究方法

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§1.2 熱能傳遞的三種基本方式

熱量傳遞的三種基本方式：

? 熱傳導(dǎo)（conduction） ? 熱對流（convection） ? 熱輻射（radiation）

加熱爐爐墻的導(dǎo)熱

暖氣片周圍氣體的對流

太陽輻射

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§1.2 熱能傳遞的三種基本方式
1.2.1 熱傳導(dǎo)（導(dǎo)熱，conduction）：
物體各部分不發(fā)生宏觀相對位移，依靠微觀粒子（分子、原子、電子等）的無規(guī)

則熱運(yùn)動相互碰撞而產(chǎn)生的熱量傳遞。 導(dǎo)熱是物質(zhì)的固有屬性。
氣體 微觀導(dǎo)熱機(jī)理 固體 液體 說明 ? 無論固體，液體和氣體，只要有溫度差，在接觸時就會發(fā)生導(dǎo)熱現(xiàn)象。 ? 單純的導(dǎo)熱，只能發(fā)生在密實(shí)的固體中。 氣體分子無規(guī)則的熱運(yùn)動 導(dǎo)電固體：自由電子的運(yùn)動 非導(dǎo)電固體：晶格振動 兼有氣體和固體導(dǎo)熱的機(jī)理

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§1.2 熱能傳遞的三種基本方式
導(dǎo)熱基本定律（傅立葉定律）：
一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱

Heat transfer rate

Φ ? ??A

dt dx

Heat flux

Φ dt q ? ? ?? A dx
Joseph Fourier (1768-1830)

?：熱流量，單位時間傳遞的熱量 [W]； A：垂直于導(dǎo)熱方向的截面積[m2]； λ：導(dǎo)熱系數(shù)（熱導(dǎo)率）[W/(m· K)]。

q：熱流密度，單位時間通過單位面積傳遞的熱量 [W/m2]；

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§1.2 熱能傳遞的三種基本方式
導(dǎo)熱基本定律（傅立葉定律）：
t

一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱

Heat transfer rate

dt Φ ? ??A dx
Φ dt q ? ? ?? A dx

t

w1

t (x)

t w2 0

Φ
δ x

Heat flux

大平壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱
20℃時，
純銅 λ＝399 [W/(m· K)] 碳鋼 λ＝35～40 [W/(m· K)] 水 λ＝0.599 [W/(m· K)]

負(fù)號：表示熱量傳遞的方向與溫度梯度方向相反。

導(dǎo)熱系數(shù)?： 表征材料導(dǎo)熱能力的大小， 是一種物性參數(shù)，與材料種類和溫度有關(guān)。

?金屬 ? ?非金屬固體 ? ?液體 ? ?氣體

空氣 λ＝0.0259 [W/(m· K)]

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上節(jié)課內(nèi)容回顧

1. 傳熱學(xué)：研究由溫差引起的熱能傳遞規(guī)律及其機(jī)理的科學(xué)。 2. 傳熱學(xué)與工程熱力學(xué)的關(guān)系；連續(xù)介質(zhì)假設(shè)。

3. 傳熱學(xué)的應(yīng)用；三類傳熱問題。
4. 熱傳導(dǎo)：特點(diǎn)；機(jī)理；導(dǎo)熱熱量傳遞的速率方程。

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§1.2 熱能傳遞的三種基本方式
1.2.2 熱對流（對流，heat convection）：
對流：由于流體的宏觀運(yùn)動，從而使流體各部分之間發(fā)生相對位移，冷熱流體 相互摻混所引起的熱量傳遞過程。 注意：對流僅發(fā)生在流體中，對流的同時必伴隨有導(dǎo)熱現(xiàn)象。 對流換熱(convective heat transfer)：流體流過固體壁面時，由于流體與壁 面間溫差而引起的熱量傳遞。

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§1.2 熱能傳遞的三種基本方式
對流換熱的基本計算公式（牛頓冷卻公式）：

?? Ah?t q ? h?t
式中：
?t — 壁面及流體間的總溫差。

A — 換熱表面積。 h — 對流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) （convective heat transfer coefficient） h：表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) [W/m2· K]，不是物性參數(shù)，其大小不僅取決于物體的物性、還
與流動成因、流動形態(tài)、換熱表面形狀和布置、流體有無相變等因素有關(guān)。 研究對流換熱的基本任務(wù)在于確定各種情況下的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。

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§1.2 熱能傳遞的三種基本方式
對流換熱的分類：
無相變：自然對流換熱，強(qiáng)迫對流換熱

室內(nèi)暖氣片周圍氣體的自然對流

地面熱氣體的上升

汽車發(fā)動機(jī)冷卻

有相變：沸騰對流換熱，凝結(jié)對流換熱

加熱熱水沸騰

冷凝器內(nèi)過熱蒸汽的冷凝

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§1.2 熱能傳遞的三種基本方式
對流換熱的分類： 傳熱過程 自然對流 強(qiáng)迫對流 介質(zhì)種類 空氣 水 氣體 高壓水蒸氣 水 水的相變換熱 沸騰 蒸汽凝結(jié)
說明

表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) h [ W/m2K ] 1-10 200-1000 20-100 500-35000 1000-1500 2500-35000 5000-25000

? 就介質(zhì)而言，水的對流傳熱比空氣強(qiáng)烈；

? 就對流傳熱方式而言， ? 有相變的傳熱比無相變傳熱強(qiáng)烈， ? 強(qiáng)迫對流比自然對流強(qiáng)烈。

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§1.2 熱能傳遞的三種基本方式
1.2.3 熱輻射（Thermal radiation）：
熱輻射的有關(guān)概念：
受熱，電子碰撞，光照，化學(xué)反應(yīng)等。

輻射：指物體受到某種因素的激發(fā)而向

外發(fā)出電磁波來傳遞能量的方式稱為輻射。 熱輻射：物體由于受熱向外發(fā)射輻射能的現(xiàn)象。

輻射傳熱的特點(diǎn)：

輻射傳熱(radiative heat transfer)：物體間以輻射方式進(jìn)行的包含輻射與吸收過程綜 綜合結(jié)果的熱量傳遞過程。 T1 q1
,net

? 溫度高于0K的物體均具備熱輻射的能力；

q2

,net

? 無需介質(zhì)，可在真空傳遞；
? 伴隨熱能和輻射能的能量形式轉(zhuǎn)換； ? 具有強(qiáng)烈的方向性； ? 輻射換熱過程是一種動態(tài)的平衡過程。

T2

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§1.2 熱能傳遞的三種基本方式
熱輻射的基本計算公式：
（1）黑體輻射的斯忒藩 - 波耳茲曼定律（1-7）：

? ? A? T 4
? 式中:

? 黑體輻射常數(shù)，? ? 5.67 ?10?8 W/(m2 ? K4 ) 。
? ? ? A? T 4

（2）實(shí)際物體輻射熱流量（1-8）：

? 式中:

? – 物體的發(fā)射率（黑度）。

上兩式中的Φ是物體自身向外輻射的熱流量，而不是輻射傳熱量。計算輻射傳熱 量還需考慮吸收過程，算收支總賬。這將在第九章詳細(xì)討論。 例如小物體與大空間表面間的輻射換熱量：

? ? ?1 A1? ( T1 ? T24 )
4

A1

A2

? 式中:

?1 , A1 , T1

– 小物體的發(fā)射率，表面積和表面溫度。

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§1.2 熱能傳遞的三種基本方式
熱量傳遞三種基本方式的類比：
Water is analogous to heat, and people is analogous to the heat transfer medium (atoms, molecules or electrons)

Lienhard, 2005

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§1.2 熱能傳遞的三種基本方式
實(shí)際熱量傳遞過程： 常常表現(xiàn)為三種基本方式的相互串聯(lián)/并聯(lián)作用。 ? 暖氣片的散熱過程：

熱 水

對流換熱

內(nèi) 壁

導(dǎo)熱

外 壁

對流換熱 輻射換熱

周圍環(huán) 境

? 蒸汽動力裝置中冷凝器的放熱過程： 蒸 汽 凝結(jié)換熱 管子 外壁 導(dǎo)熱 管子 內(nèi)壁 對流換熱 冷卻 水

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傳熱學(xué)

第一章 緒論
§1.1 傳熱學(xué)的研究內(nèi)容及其應(yīng)用

§1.2 熱能傳遞的三種基本方式

§1.3 傳熱過程和傳熱系數(shù)
§1.4 傳熱學(xué)的發(fā)展簡史和研究方法

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§1.3 傳熱過程與傳熱系數(shù)
? 傳熱過程（overall heat transfer process）
熱量從固體壁面一側(cè)的流體通過固體壁面?zhèn)鬟f到另一側(cè)流體中的過程。
t

A

λ

λ
t f2 h2 Φ

tw1 tw2

t f1 h1 δ

ф r1 r r2 dr r

? 傳熱過程的三個環(huán)節(jié)：
? 熱量以對流換熱的方式從高溫流體傳給高溫壁面，有時還有輻射換熱； ? 熱量以導(dǎo)熱方式由高溫流體壁面?zhèn)鹘o低溫流體壁面； ? 熱量以對流換熱方式從低溫流體壁面?zhèn)鹘o低溫流體，有時還有與周圍 環(huán)境的輻射換熱。 動力與能源學(xué)院 32

§1.3 傳熱過程與傳熱系數(shù)
1.3.1 傳熱方程式：
考察 冷熱流體通過大平壁的熱量傳遞過程

已知：一塊大平壁，導(dǎo)熱系數(shù)?=常數(shù)，

厚度?； 平壁左側(cè)流體溫度 tf1， 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) h1； 平壁右側(cè)流體溫度 tf2 ，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) h2, 且tf1 > tf2； 設(shè)平壁兩側(cè)流體溫度和表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)不隨時間變化。 分析
t f1 t λ h2 Φ 0 δ t w2 t f2 x

（1）傳熱過程的組成； （2）通過平壁傳遞的熱量。

t w1 h1

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33

§1.3 傳熱過程與傳熱系數(shù)
? 從熱流體到高溫壁面?zhèn)鹊臒崃總鬟f：

t f 1 ?tw1 ?? Ah 1 (t f 1 ?tw1 )? 1 Ah 1
? 從高溫壁面?zhèn)鹊降蜏乇诿鎮(zhèn)鹊臒崃總鬟f：

t f1

t λ h2 Φ 0 δ t w2 t f2 x

t w1 h1

tw1 ?tw 2 tw1 ?tw 2 ?? A? ?

?

? A?

? 從低溫壁面?zhèn)鹊嚼淞黧w的熱量傳遞：

一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱

tw 2 ?t f 2 ?? Ah 2 (tw 2 ?t f 2 )? 1 Ah 2
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§1.3 傳熱過程與傳熱系數(shù)
穩(wěn)態(tài)傳熱過程：

A(t f 1 ?t f 2 ) Φ? ? 1 ? 1 1 ? 1 ? ? ? ? Ah 1 A? Ah 2 h 1 ? h2
或傳熱方程式：

t f 1 ?t f 2

t f1

t λ h2 Φ 0 δ t w2 t f2 x

t w1 h1

Φ? A k (t f 1 ?t f 2 )
傳熱系數(shù)（overall heat transfer coefficient） ：

1 ? 1 k ? 1/ ( ? ? ) W/(m2 ? K) h1 ? h2

一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱

說明

傳熱系數(shù)是表征傳熱過程強(qiáng)烈程度的標(biāo)尺。
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35

§1.3 傳熱過程與傳熱系數(shù)
1.3.2 傳熱熱阻（overall thermal resistance）：
t λ h2 Φ 0 δ t w2 t f2 x

t f 1 ?t f 2 Φ? ? 1 ? 1 1 ? ? Ah 1 A? Ah 2 Ak
傳熱熱阻：

t f 1 ?t f 2

U1 ?U 2 I? R

t f1

t w1 h1

Rk ? 1/ ( Ak ) ? Rh1 ? R? ? Rh 2
模擬熱路：
Φ

對流傳熱熱阻:

Rh ? 1 /( Ah) 導(dǎo)熱熱阻: R? ? ? / ( A? ) 面積熱阻: ? / ? , 1/ h

注意：

t f1

Rh1

tw1

Rλ

t w2

Rh2

t f2 1、熱阻分析只適于一維情況；
2、穩(wěn)態(tài)傳熱，無內(nèi)熱源。

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傳熱學(xué)

第一章 緒論
§1.1 傳熱學(xué)的研究內(nèi)容及其應(yīng)用

§1.2 熱能傳遞的三種基本方式
§1.3 傳熱過程和傳熱系數(shù)

§1.4 傳熱學(xué)的發(fā)展簡史和研究方法

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§1.4 傳熱學(xué)的發(fā)展簡史和研究方法
1.4.1 發(fā)展簡史：
傳熱學(xué)是在18世紀(jì)30年代英國工業(yè)革命促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展的大背景下成 長起來的。導(dǎo)熱和對流兩種基本熱量傳遞方式早為人們所認(rèn)識，但輻射作 為一種熱量傳遞方式直到1803年發(fā)現(xiàn)紅外線以后才被確認(rèn)。

導(dǎo)熱（Heat conduction）
? 鉆炮筒大量發(fā)熱的實(shí)驗(yàn)（B.T.Rumford, 1798年） ? 兩塊冰摩擦生熱化為水的實(shí)驗(yàn)（H.Davy, 1799年） ? 導(dǎo)熱熱量和溫差及壁厚的關(guān)系（J.B.Biot, 1804年） ? Fourier 導(dǎo)熱定律 (J.B.J.Fourier, 熱的解析理論, 1822年）

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§1.4 傳熱學(xué)的發(fā)展簡史和研究方法

對流換熱 （Convective heat transfer）
? 不可壓縮流動方程 （C-L.Navier, 1823年) ? 流體流動Navier-Stokes基本方程 (G.G.Stokes, 1845年） ? 雷諾數(shù)(O.Reynolds, 1880年） ? 自然對流的

理論解（L.Lorentz, 1881年） ? 管內(nèi)換熱的理論解（L.Graetz, 1885年；W.Nusselt, 1910年） ? 凝結(jié)換熱理論解 （W.Nusselt, 1916年）

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§1.4 傳熱學(xué)的發(fā)展簡史和研究方法

對流換熱 （Convective heat transfer）
? 強(qiáng)制對流與自然對流無量綱數(shù)的準(zhǔn)則關(guān)系 （W.Nusselt, 1909年/1915年） ? 流體邊界層概念 （L.Prandtl, 1904年） ? 熱邊界層概念 （E.Pohlhausen, 1921年） ? 湍流計算模型 （L.Prandtl, 1925年; Th.von Karman, 1939年; R.C. Martinelli, 1947年）

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§1.4 傳熱學(xué)的發(fā)展簡史和研究方法

熱輻射（Heat radiation）
? 物體發(fā)射率和吸收率之間的關(guān)系。（G.Kirchoff, 1859,1860） ? 黑體輻射力正比于其熱力學(xué)溫度的四次方，即后來的斯蒂芬-玻耳茲曼定律。 （J.Stefan, L.Boltzmann, 19世紀(jì)末） ? 確定黑體輻射光譜能量分布的普朗克定律。（M.Planck, 1900年） ? 物體間輻射換熱的計算方法。（H.C.Hottel, 1954年）

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§1.4 傳熱學(xué)的發(fā)展簡史和研究方法
1.4.2 研究方法：
1. 理論分析： 應(yīng)用數(shù)學(xué)分析理論，求解在給定條件下的微分方程，確定物體中各點(diǎn)的 速度、溫度等函數(shù)。 2. 實(shí)驗(yàn)測定： 在相似原理指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)研究方法。

3. 數(shù)值模擬： 應(yīng)用數(shù)值求解方法，借助計算機(jī)求出近似解。

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小結(jié)
? 熱量傳遞的三種基本方式及其傳熱量的計算公式

? 傳熱過程及熱阻的概念
? 工程實(shí)際中簡單傳熱問題的分析 ? 導(dǎo)熱（第2～4章）

? 對流（第5 ~ 7章）
? 熱輻射（第8 ~ 9章） P23頁思考3、5、7；習(xí)題1-2、7、10、14、18、21、27。

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