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篇一：傳熱學讀書報告

傳熱學讀書報告

首先我們來對傳熱學作一個概念上的了解。

熱量在溫度差作用下從一個物體傳遞至另外一個物體，或者在同一物體的各個部分之間進行傳遞的過程稱為傳熱。

將傳熱進行分類的一個基本原則是按照熱量傳遞的不同機理，即熱量以何種方式或何種運動形式進行傳遞。經過大量歸納總結，人們發(fā)現(xiàn)按傳熱的不同機理，可將傳熱劃分成三種基本方式：熱傳導、熱對流和熱輻射。

當物體內有溫度差或兩個不同溫度的物體接觸時，在物體各部分之間不發(fā)生相對位移的情況下，物質微粒（分子、原子或自由電子）的熱運動傳遞了熱量，這種現(xiàn)象被稱為熱傳導，簡稱導熱。

流體中，溫度不同的各部分之間發(fā)生相對位移時所引起的熱量傳遞過程叫熱對流。流體各部分之間由于密度差而引起的相對運動稱為自然對流；而由于機械（泵或風機等）的作用或其它壓差而引起的相對運動稱為強迫對流（或受迫對流）。

物體通過電磁波傳遞能量的過程稱為輻射。物體會因各種原因發(fā)出輻射能。由于熱的原因，物體的內能轉化成電磁波的能量而進行的輻射過程稱為熱輻射【1】。 實際傳熱過程一般都不是單一的傳熱方式，如火焰對爐壁的傳熱，就是輻射、對流和傳導的綜合，而不同的傳熱方式則遵循不同的傳熱規(guī)律。為了分析方便，人們在傳熱研究中把三種傳熱方式分解開來，然后再加以綜合。

熱科學的工程領域包括熱力學和傳熱學.傳熱學的作用是利用可以預測能量傳遞速率的一些定律去補充熱力學分析，因后裔只討論在平衡狀態(tài)下的系統(tǒng)．這些附加的定律是以三種基本的傳熱方式為基礎的，即導熱、對流和輻射。傳熱學是研究不同溫度的物體，或同一物體的不同部分之間熱量傳遞規(guī)律的學科。傳熱不僅是常見的自然現(xiàn)象，而且廣泛存在于工程技術領域。例如，提高鍋爐的蒸汽產量，防止燃氣輪機燃燒室過熱、減小內燃機氣缸和曲軸的熱應力、確定換熱器的傳熱面積和控制熱加工時零件的變形等，都是典型的傳熱問題【2】。 在化學和石油化學工業(yè)領域內，使用著大量各式各樣的傳熱和傳質設備。從一定意義上說，該領域是換熱設備門類最齊全、形式最多的一個行業(yè)。許多化工工藝流程中都包含各種加熱器和冷卻塔，還有一些化學反應本身就是生熱或吸熱過程。在稠油的“熱采”，原油的煉制和油品的遠距離輸送以及化纖、化肥的生產工藝中，傳熱都是非常關鍵的因素。因為油自身物理性質的關系，它的對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)往往比較低，所以強化油側的對流換熱具有非常大的經濟效益�；鳠徇^程往往具有如下一些基本特點：(1)參與換熱的介質成分多而復雜，一般都在三四種以上；(2)常常與傳質過程結合在一起；(3)經常涉及多相流(汽液、氣固、液固，甚至汽液固三相)和非牛頓流體。熱力采油技術主要用于稠油油藏的開發(fā)。熱力采油的主要方法是向油層注入高溫蒸汽，此外還有熱水驅、火燒油層等。注蒸汽開采稠油有兩種方法。第一種方法是蒸汽吞吐，先向生產井注入一定量的蒸汽，然后關井數(shù)日，燜井后開井排液生產。第二種是蒸汽驅，它與水驅類似，只不過驅替流體是蒸汽，其采收率較高

【3】。

熱傳遞現(xiàn)象無時無處不在，它的影響幾乎遍及現(xiàn)代所有的工業(yè)部門，也滲透到農業(yè)、林業(yè)等許多技術部門中�？梢哉f除了極個別的情況以外，很難發(fā)現(xiàn)一個行業(yè)、部門或者工業(yè)過程和傳熱完全沒有任何關系。不僅傳統(tǒng)工業(yè)領域，像能源動力、冶金、化工、交通、建筑建材、機械以及食品、輕工、紡織、醫(yī)藥等要用到許多傳熱學的有關知識，而且諸如航空航天、核能、微電子、材料、生物醫(yī)學工程、環(huán)境工程、新能源以及農業(yè)工程等很多高新技術領域也都在不同程度上有賴于應用傳熱研究的最新成果，并涌現(xiàn)出像相變與多相流傳熱、(超)低

溫傳熱、微尺度傳熱、生物傳熱等許多交叉分支學科。在某些環(huán)節(jié)上，傳熱技術及相關材料設備的研制開發(fā)甚至成為整個系統(tǒng)成敗的關鍵因素。

熱力設備、熱機及其組成的熱力系統(tǒng)是熱能生產和利用的主要環(huán)節(jié) ,這些環(huán)節(jié)的優(yōu)劣直接影響能源的利用效率。傳熱學在節(jié)能中的應用十分廣泛并起著重要作用。

一、強化傳熱技術

強化傳熱技術是六十年代發(fā)展起來的一種先進技術。強化傳熱器件是一種節(jié)能的高效傳熱器件。換熱器的傳熱量可表示為：

Q=KF△t

當傳熱量Q一定時，對于一定的傳熱溫差△t，提高傳熱系數(shù)K，則可收到減少換熱面積F的效果。強化傳熱技術是利用各種型式的翅片管多孔表面管 、表面粗糙化管 、螺旋槽管 、管內插件等換熱器件或在流動介質中附加電場、磁場 、超聲波、機械振動、添加劑等輔助設施，促使流過換熱器件的介質產生湍流減薄邊界熱阻強化換熱面的作用，從而達到有效傳遞熱量的目的。

二、相變傳熱技術

利用蒸氣循環(huán)的發(fā)電系統(tǒng)，有60%的熱能不斷排放，電站冷卻用水數(shù)量龐大。這不僅造成了能源的浪費，而且給缺水地區(qū)及礦口的電力生產帶來很大困難。直接空冷電站不適應機組向大容量的發(fā)展水循環(huán)間接空冷電站熱效率較低，這就限制了空冷電站的發(fā)展。相變傳熱技術的發(fā)展為間接空冷電站提供了節(jié)約用水、回收廢熱、提高效率、降低電力生產成本的氨循環(huán)相變冷卻系統(tǒng)。這種電站冷卻系統(tǒng)，利用廉價的氨作為冷卻介質，在蒸氣冷凝器再沸器中氨吸收汽機排汽的潛熱沸騰相變，飽和氨汽經輸汽管進人空冷塔在空氣冷凝器管內凝結并排放電站廢熱，最后由回農管返回蒸氣冷凝器 再沸器完成相變循環(huán)。這種冷卻系統(tǒng)，傳熱在等溫狀態(tài)下進行，由于蒸氣在較低的溫度下凝結，因而大大提高了蒸氣的循環(huán)效率。

三 、高溫傳熱技術

目前，一種先進的工業(yè)滬設計是利用多孔板吸收高溫工作氣體的焓，并發(fā)射輻射熱能從而達到回收余熱、節(jié)約能原的目的。這種能量轉換形式和高溫傳熱技術適用于冶金、陶瓷、玻璃工業(yè)等高溫傳熱裝置中。燃耗可降低60%。在這種系統(tǒng)中，由于多孔板的“表面加熱”作用，所以爐膛體積大大減小，工件得到均勻加熱，排煙溫度大幅度降低。

四、 直接換熱技術

利用熔鹽微粒相變的潛熱儲存和釋放能量直接接觸換熱則是一種能量傳遞的新形式、節(jié)約能源的新技術。鹽粒和氣體反向流動的直接接觸換熱包括兩個過程：一是儲存廢熱；二是利用廢熱。如鋼鐵廠、玻璃廠、水泥廠或流態(tài)化床燃燒的高溫氣體通過直接接觸式熱交換器把熱量傳遞給鹽的固態(tài)微粒，鹽粒吸收潛熱而熔化并把這部分熱能儲存起來。熔鹽液滴再通過直接接觸式熱交換器把儲存的能量釋放給與它接觸的低溫氣體，低溫氣體被加熱后就可加以利用。

五 、高溫部件冷卻技術

燃氣輪機進口溫度是影響發(fā)動機性能的一個重要循環(huán)參數(shù)。一臺推力為3500公斤的噴氣發(fā)動機，將渦輪進口溫度從1200 ℃提高到1350℃,其推重比就可提高15%，耗油率降低8%。提高渦輪進口溫度依靠發(fā)展耐高溫材料、耐高溫涂層技術和發(fā)展冷卻技術兩方面的努力來實現(xiàn)。研究和發(fā)展冷卻技術所用的成本僅是研究和發(fā)展耐高溫合金材料的1/4，而使渦輪進口溫度的提高卻為改進合金材料的兩倍。利用高溫渦輪葉片外部氣膜保護性冷卻、內部撞擊冷卻、加肋或擾流柱的強化對流冷卻以及上述形式的復合冷卻，是一種有效的高溫渦輪

【5】【4】。

傳熱學與生產實踐聯(lián)系十分緊密，在國際上它是一門非�；钴S的技術基礎學科，每年都會召開各種專題學術會議，在國內似乎未得到足夠重視。傳熱學應該在發(fā)展節(jié)能技術和開發(fā)

新能源發(fā)揮重要作用。

注：

【1】摘自戴鍋生 《傳熱學》【M】高等教育出版社，第二版 1998 P2-4

【2】摘自楊世銘 陶文銓 《傳熱學》【M】高等教育出版社，第三版 1998

【3】摘自陳炯 中國礦業(yè)報/2004年/08月/05日/《應用熱采技術開發(fā)稀油油藏.》葉片冷卻技術【N】 【4】摘自趙鎮(zhèn)南《傳熱學》【M】高等教育出版社，2002年7月PP7-10

【5】摘自神家銳 葛紹巖《傳熱學在能源節(jié)約中的應用》中國科學院工程熱物理研究所【J】

篇二：傳熱學讀書報告

傳熱學讀書報告

姓名：何連江 學號：2010301470004 院系：動力與機械學院 班級：自動化一班 ? 1 、傳熱學

? 傳熱學是研究熱量傳遞規(guī)律的學科。

? 1)物體內只要存在溫差，就有熱量從物體的高溫部分傳向低溫部分； ? 2)物體之間存在溫差時，熱量就會自發(fā)的從高溫物體傳向低溫物體。

? 由于自然界和生產技術中幾乎均有溫差存在，所以熱量傳遞已成為自然界和生產

技術中一種普遍現(xiàn)象。

? 2 、熱量傳遞過程

? 根據(jù)物體溫度與時間的關系，熱量傳遞過程可分為兩類：（ 1 ）穩(wěn)態(tài)傳熱過程；（ 2 ）

非穩(wěn)態(tài)傳熱過程。

? 1 ）穩(wěn)態(tài)傳熱過程（定常過程）

? 凡是物體中各點溫度不隨時間而變的熱傳遞過程均稱穩(wěn)態(tài)傳熱過程。

? 2 ）非穩(wěn)態(tài)傳熱過程（非定常過程）

? 凡是物體中各點溫度隨時間的變化而變化的熱傳遞過程均稱非穩(wěn)態(tài)傳熱過程。 ? 各種熱力設備在持續(xù)不變的工況下運行時的熱傳遞過程屬穩(wěn)態(tài)傳熱過程；而在啟動、

停機、工況改變時的傳熱過程則屬非穩(wěn)態(tài)傳熱過程。

? 三、傳熱學的特點、研究對象及研究方法

? 1 、特點

? 1 ）理論性、應用性強 傳熱學是熱工系列課程內容和課程體系設置的主要內容之

一。是一門理論性、應用性極強的專業(yè)基礎課，在熱量傳遞的理論分析中涉及到很深的數(shù)學理論和方法。

? 2) 有利于創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)

? 傳熱學是建筑環(huán)境與設備工程專業(yè)的主干專業(yè)課之一，在教學中重視學生在學習

過程中的主體地位，啟迪學生學習的積極性，在時間上給學生留有一定的思維空間。 ? 3 ）教育思想發(fā)生了本質性的變化

? 傳熱學課程教學內容的組織和表達方面從以往單純的為后續(xù)專業(yè)課學習服務轉變

到重點培養(yǎng)學生綜合素質和能力方面，這是傳熱學課程理論聯(lián)系實際的核心。。 ? 2 、研究對象

? 傳熱學研究的對象是熱量傳遞規(guī)律。

? 3 、研究方法

? 研究的是由微觀粒子熱運動所決定的宏觀物理現(xiàn)象，而且主要用經驗的方法尋求

熱量傳遞的規(guī)律，認為研究對象是個連續(xù)體，即各點的溫度、密度、速度是坐標的連續(xù)函數(shù)，即將微觀粒子的微觀物理過程作為宏觀現(xiàn)象處理。

? 熱量傳遞的三種基本方式

? 一、導熱（熱傳導）

? 1 、概念

? 物體各部分之間不發(fā)生相對位移時，依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子的熱運

動而產生的熱量傳遞稱導熱。

? 固體與固體之間及固體內部的熱量傳遞。

? 2 、導熱現(xiàn)象的基本規(guī)律

? 1 ）傅立葉定律（ 1822 年，法國物理學家）

? 一維導熱問題，兩個表面均維持均勻溫度的平板導熱。

? 根據(jù)傅立葉定律，對于 x 方向上任意一個厚度為 dx 的微元層，單位時間內通過該

層的導熱量與當?shù)氐臏囟茸兓始捌桨迕娣e A 成正比

? 其中 λ ——比例常數(shù)，導熱率（導熱系數(shù)）；

? 負號表示熱量傳遞的方向同溫度升高的方向相反。

? 2 ）熱流量

? 單位時間內通過某一給定面積的熱量稱為熱流量，記為 ，單位 w 。 ? 3 ）熱流密度（面積熱流量）

? 單位時間內通過單位面積的熱量稱為熱流密度，記為 q ，單位 w/ ㎡。 ? 當物體的溫度僅在 x 方向發(fā)生變化時，按傅立葉定律，熱流密度的表達式為 ?

? 二、對流

? 1 、基本概念

? 1) 對流：是指由于流體的宏觀運動，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。

? 對流僅發(fā)生在流體中，對流的同時必伴隨有導熱現(xiàn)象。

? 2) 對流換熱：流體流過一個物體表面時的熱量傳遞過程，稱為對流換熱。 ? 2 、對流換熱的分類

? 根據(jù)對流換熱時是否發(fā)生相變分：有相變的對流換熱和無相變的對流換熱。 ? 根據(jù)引起流動的原因分：自然對流和強制對流。

? 1 ）自然對流：由于流體冷熱各部分的密度不同而引起流體的流動。

?

?

?

? 如：暖氣片表面附近受熱空氣的向上流動。 2 ）強制對流：流體的流動是由于水泵、風機或其他壓差作用所造成的。 3 ）沸騰換熱及凝結換熱： 液體在熱表面上沸騰及蒸汽在冷表面上凝結的對流換熱，稱為沸騰換熱及凝結換

熱（相變對流沸騰）。

? 3 、對流換熱的基本規(guī)律 < 牛頓冷卻公式 >

? h —比例系數(shù)（表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)）單位

? h 的物理意義：單位溫差作用下通過單位面積的熱流量。

? 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的大小與傳熱過程中的許多因素有關。它不僅取決于物體的物性、換

熱表面的形狀、大小相對位置，而且與流體的流速有關。

? 一般地，就介質而言：水的對流換熱比空氣強烈；

? 就換熱方式而言：有相變的強于無相變的；強制對流強于自然對流。

? 對流換熱研究的基本任務： 用理論分析或實驗的方法推出各種場合下表面換熱系數(shù)

的關系式。

? 三、熱輻射

? 1、基本概念

? 1 ）輻射和熱輻射

? 物體通過電磁波來傳遞能量的方式稱為輻射。因熱的原因而發(fā)出輻射能的現(xiàn)象稱為

熱輻射。

? 2 ）輻射換熱

? 輻射與吸收過程的綜合作用造成了以輻射方式進行的物體間的熱量傳遞稱輻射換

熱。

?

自然界中的物體都在不停的向空間發(fā)出熱輻射，同時又不斷的吸收其他物體發(fā)出的

輻射熱。

? 輻射換熱是一個動態(tài)過程，當物體與周圍環(huán)境溫度處于熱平衡時，輻射換熱量為零，

但輻射與吸收過程仍在不停的進行，只是輻射熱與吸收熱相等。

? 3 ）導熱、對流、輻射的評述

? ① 導熱、對流兩種熱量傳遞方式，只在有物質存在的條件下，才能實現(xiàn)，而熱輻射

不需中間介質，可以在真空中傳遞，而且在真空中輻射能的傳遞最有效。

? ② 在輻射換熱過程中，不僅有能量的轉換，而且伴隨有能量形式的轉化。

? 在輻射時，輻射體內熱能 → 輻射能；在吸收時，輻射能 → 受射體內熱能，因此，

輻射換熱過程是一種能量互變過程。

? ③ 輻射換熱是一種雙向熱流同時存在的換熱過程，即不僅高溫物體向低溫物體輻射

熱能，而且低溫物體向高溫物體輻射熱能，

? ④ 輻射換熱不需要中間介質，在真空中即可進行，而且在真空中輻射能的傳遞最有

效。因此，又稱其為非接觸性傳熱。

? ⑤ 熱輻射現(xiàn)象仍是微觀粒子性態(tài)的一種宏觀表象。

? ⑥ 物體的輻射能力與其溫度性質有關。這是熱輻射區(qū)別于導熱，對流的基本特點。 ? 四、傳熱過程

? 傳遞熱量的基本方式：導熱、對流、熱輻射，由這三個基本方式組成不同的傳熱

過程。

? 熱量由壁面一側的流體通過壁面?zhèn)鞯搅硪粋攘黧w中去的過程稱傳熱過程。 ? 傳熱過程的組成

? 傳熱過程一般包括串聯(lián)著的三個環(huán)節(jié)組成即：

?

?

?

? ① 熱流體 → 壁面高溫側； ② 壁面高溫側 → 壁面低溫側； ③ 壁面低溫側 → 冷流體。 傳熱系數(shù)K

? 是指用來表征傳熱過程強烈程度的指標。數(shù)值上，它等于冷熱流體間溫差

℃，傳熱面積 時熱流量的值。 K 值越大，則傳熱過

程越強，反之，則弱。其大小受較多因素的影響：

? ① 參與傳熱過程的兩種流體的種類；

? ② 傳熱過程是否有相變

? 傳熱學發(fā)展史

? 傳熱學這一門學科是在 18 世紀 30 年代英國開始的工業(yè)革命使生產力空前發(fā)展的

條件下發(fā)展起來的。傳熱學的發(fā)展史實際就是：導熱、對流、熱輻射三種傳熱方式的發(fā)展史。導熱、對流早為人們所認識，而熱輻射是在 1830 年才確認的。

? 傳熱學發(fā)展史

? 一、導熱

? 確認熱是一種運動的過程中，科學史上有兩個著名的實驗起著關鍵作用， ? 其一是1798 年倫福特鉆炮筒大量發(fā)熱實驗；

? 其二是 1799 年戴維兩塊冰塊摩擦生熱化成水的實驗。

? 傳熱學發(fā)展史

? 二、對流

? 流體流動理論是對流體換熱理論必要的前提。 1823 年納維：提出不可壓縮流體流

動方程。 1845 年，英國斯托克斯，將其修改為納維—

斯托克斯方程，形成流體流

動基本方程。

? 其特點：復雜，適用范圍小，只適于簡單流動，發(fā)展困難。

? 1880 年，雷諾提出一個對流動有決定性影響的無量綱物理量雷諾數(shù)。通過實驗發(fā)現(xiàn)：

管內層流 → 湍流轉變時，雷諾數(shù)在 1800~2000 之間。

? 在雷諾的基礎上， 1881 年洛侖茲自然對流解。

? 1885 年格雷茨和 1910 年努塞爾獲得管內換熱的理論解。 1916 年努塞爾凝結換熱

理論解又獲得。

? 分別對其對應的理論有所貢獻，但進展不大。特別是 1909 年和 1915 年努塞爾的

論文對強制對流和自然對流的基本微分方程及邊界條件進行量綱分析獲得了有關無量綱數(shù)之間的準則關系。促進了對流換熱研究的發(fā)展，他的成果具有獨創(chuàng)性，于是，他成為發(fā)展對流換熱理論的杰出先驅。

? 三、熱輻射

? 在其早期研究中，認識黑體輻射的重要性并用人工黑體進行實驗研究對于建立熱輻

射理論具有重要作用。

? 19 世紀斯忒藩通過實驗確立了黑體的輻射能力正比于它的絕對溫度的四次方的規(guī)

律。后來該定律在理論上被波耳茲曼證實，從而形成斯忒藩 —波耳茲曼定律。 ? 后在物體之間輻射熱量交換方面有兩個重要的理論問題：

? 一是： 物體的發(fā)射率與吸收比之間的關系問題。

? 1859 年， 1860 年基爾霍夫的兩篇論文作了解答。

? 二是：物體間輻射換熱的計算方法。

? 由于物體間輻射換熱是一個無窮反射逐次減弱的復雜物理過程，計算方法的研究有

其特殊性，先后出現(xiàn)了以下幾種：

? ① 1935 年波略克的凈輻射法

? ② 1954 年， 1967 年霍爾特的交換因子法；

? ③ 1956 年奧本亥姆的模擬網絡法。

? 這三種方法對完善熱輻射換熱的復雜計算作出了貢獻。

? 隨著科學技術的發(fā)展，測量新技術、計算機、激光技術對傳熱學的發(fā)展起了重要作

用，特別是計算機的發(fā)展用數(shù)值方法解決傳熱問題取得重大突破。 20 世紀 70 年代形成一個新興分支——數(shù)值傳熱學。

篇三：關于熱力學的讀書筆記

關于熱力學的讀書筆記

一、基本概念： 【1】

閉口系統(tǒng)：熱力學系統(tǒng)與外界無質量交換的系統(tǒng)。也叫控制質量系統(tǒng)

開口系統(tǒng)：熱力學系統(tǒng)與外界有物質交換的系統(tǒng)，也叫控制體積系統(tǒng)

絕熱系統(tǒng)：熱力學系統(tǒng)與外界無熱量交換的系統(tǒng)。 孤立系統(tǒng)：熱力學系統(tǒng)和外界無任何能量和物質交換的系統(tǒng)。

熱力狀態(tài)反應著工質大量分子熱運動的平均特點 常有狀態(tài)參數(shù)：

壓力：P 溫度：T 比體積：v（m3/kg）

內能：U 焓：H 熵：S

與熱力系的質量無關，切不可相加的狀態(tài)參數(shù)稱為強度參數(shù)，如P，T

與熱力系的質量有關，且可相加的狀態(tài)參數(shù)稱為廣延參數(shù)，如 S，U，H

比體積：單位質量的工質所占有的體積

溫度T： 是確定一個系統(tǒng)是否與其他系統(tǒng)處于熱平衡的狀態(tài)函數(shù)。溫度是熱平衡的唯一依據(jù)。

熱力學溫度：規(guī)定水的氣、液、固三相平衡共存的狀態(tài)

點為基準點，273．16K

功和熱量：

功是系統(tǒng)與外界之間在力差的推動下，通過宏觀有序運動的方式傳遞能量。換言之。借著做功來傳遞能量總是和物體的宏觀位移有關。

熱量是系統(tǒng)與外界之間再溫差的推動下，通過微觀粒子的無序運動的方式傳遞能量，換言之，借傳熱來傳遞能量，不需要有物體的宏觀位移

循環(huán)可分為可逆循環(huán)和不可逆循環(huán)（按照性質來分）

循環(huán)可分為正向循環(huán)（動力循環(huán)）和逆向循環(huán)（制冷循環(huán)或熱泵循環(huán)）

二：準靜態(tài)過程、可逆過程與不可逆過程 【1】

準靜態(tài)過程：由一系列連續(xù)的平衡態(tài)組成的過程成為準靜態(tài)過程

準靜態(tài)過程實現(xiàn)條件：推動過程進行的勢差無限小，以保證系統(tǒng)在任意時刻都無限接近于平衡態(tài)

意義：

1、 可以用確定的狀態(tài)參數(shù)變化描述過程

2、 可以在參數(shù)坐標圖上用一條連續(xù)曲線表示過程 可逆過程實現(xiàn)的充要條件：

過稱為準靜態(tài)過程過程中無任何耗散效應（通過摩擦、

電阻、磁組等使功變成熱的效應）。也就是說無耗散的準平衡過程為可逆過程

三、熱力學第一定律 【2】

表述：當熱能與其他形式的能量相互轉換時，能的總量保持不變。

ΔU=Q+W，一個熱力學系統(tǒng)的內能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和。

——傳遞的熱量由內能衡量，內能由功衡量。于是這個定律的實質就是：?能?從外界進入系統(tǒng)（以做功的方式，或者以熱傳遞的方式），其量不變（必須還可以由系統(tǒng)返回以證明等價）。也就是說，能量跑來跑去，但量不加變化。這不就是守恒嗎？但真正的能量守恒還需要把能量的觀念擴大化。

能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)：

1836，俄國化學家蓋斯，一個化學反應，無論分幾步完成，放出的總熱量相等。

1842，德國科學家邁爾，第一個提出能量守恒思想的人。

law of energy conservation：能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到別的物體，在轉化或轉移的過程中其總量保持不變。

對于流動工質，它表示流動工質向流動方向傳遞的能量中取決于熱力狀態(tài)的那部分能量；對于不流動工質，焓只是一個復合狀態(tài)參數(shù)，無明確的物理意義。

【2】 四、 熱力學第二定律：

表述： 一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程都是不可逆的。

1850，德國，克勞修斯Clausius：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體。

熱機的工作分為兩個階段，第一個階段是燃燒燃料，化學能變成內能；第二個階段是工質（工作物質）對外做功，內能變成機械能。

熱機效率η=W/Q，總是小于100%。

即使不算任何損耗，工質吸收的熱量還是不能全部做功。熱機工作過程中必然向低溫熱庫排出熱量。

開爾文，1851，表述：不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產生其他影響。其含義是，機械能可以全部轉化為內能，而內能無法全部用來做功以轉換成機械能。 違背能量守恒定律的永動機，叫做第一類永動機；違背熱力學第二定律的永動機，叫做第二類永動機�！越杏绖訖C，可以推知：倘若功全部轉化成熱，而熱又全部用來做功，那么，這樣的機械就可以?永遠動下去?。.

五、 熱力學第三定律： 【2】

當系統(tǒng)趨近于絕對溫度零度時，系統(tǒng)等溫可逆過程的熵變化趨近于零。第三定律只能應用于穩(wěn)定平衡狀態(tài)，因此也不能將物質看做是理想氣體。絕對零度不可達到這個結論稱做熱力學第三定律。

1906年，德國物理學家能斯特在研究低溫條件下物質的變化時，把熱力學的原理應用到低溫現(xiàn)象和化學反應過程中，發(fā)現(xiàn)了一個新的規(guī)律，這個規(guī)律被表述為：?當絕對溫度趨于零時，凝聚系(固體和液體）的熵（即熱量被溫度除的商）在等溫過程中的改變趨于零。?德國著名物理學家普朗克把這一定律改述為：?當絕對溫度趨于零時，固體和液體

篇四：防災減災讀書筆記

防災減災工程學讀書筆記

學號：132081400011 姓名：林鵬 班級：1301班

災害是指那些由于自然的、人為的或人與自然綜合的原因，對人類生存和社會發(fā)展造成損害的各種現(xiàn)象。災害的類型分為兩類：一類是自然災害；一類是人為災害。自然災害又可分為地質災害、氣象災害、生物災害、天文災害以及其他；人為災害又可分為生態(tài)環(huán)境災害、工程事故災害、政治社會災害。這些災害對人類社會主要有以下影響：造成人員傷亡；造成巨大經濟損失；破壞環(huán)境資源，影響城市可持續(xù)發(fā)展。

從人類已付出的巨大代價的史實中吸取寶貴的經驗與教訓，給予人們對付災害的最新的科學知識和一些應急、自救、互救的方法，以提高人們的防災、減災、抗災的能力，提高國民的災害意識，從而提高整個民族的素質，為抵抗各種災害、降低災害損失筑起一道無形的新的長城。這就是災害教育的目的、意義和任務，也是開設《防災減災學》這門課程的宗旨之一。

從自然科學方面看，各個學科分支對各單種災害的成災機理、發(fā)生發(fā)展過程進行了大量研究，希望從中找到預測規(guī)律，用于預測預防�，F(xiàn)在這種研究隨著現(xiàn)代科學技術手段的發(fā)展而更加深入地進行。災害與生態(tài)環(huán)境關系的研究也十分重要。

從工程科學方面看，從防災規(guī)劃、工程抗災技術、工程防災減災技術、災后工程建筑修復技術以及各種災害預測預報的儀表、儀器及系統(tǒng)等均有很大的研究空間。

從經濟學方面看，研究的課題有災前物資儲備、災害損失評估、災害保險、災害對生產發(fā)展的影響等。

從社會學方面看，對災害預報、災情發(fā)生時的政策制定、災害事件的應急預案、災害時保持社會穩(wěn)定、災害時人的心理行為研究等問題均應深入研究并提出對策。 火災的危害及特點

火的使用是人類最偉大的發(fā)明之一，是人類賴以生存和發(fā)展的一種自然力�？梢哉f，沒有火的使用，就沒有人類的進化和發(fā)展，也就沒有今天的物質文明和精神文明。當然，火和其他物質一樣也具有兩重性，它給人類帶來了文明和幸福，促進了人類物質文明的不斷發(fā)展。但是火也給人類帶來了巨大的災難，由于人類自身的不慎和其他自然原因，火也會給社會生產和生活帶來無法彌補的巨大損失�；馂氖歉鞣N自然災害中的最危險、最常見、最具毀滅性的災種之一�；馂某霈F(xiàn)的概率之高，以及它對可燃物的敏感性和燃燒蔓延的快速性都是十分驚人的。自從人類發(fā)現(xiàn)火以后，在長期生活和生產活動中，已經同火結下不解之緣。當今，火在人類的生活、工農業(yè)生產以及科學技術等許多領域應用極為廣泛，已經發(fā)揮出巨大作用，促進了整個人類社會的發(fā)展。所以，火的利用具有劃時代的意義。

火災是各類災害中發(fā)生最頻繁，并極具毀滅性的災害之一�；馂陌l(fā)生頻繁為各種災害之首，我國每年約發(fā)生3萬次至7萬次�；馂氖侵甘タ刂频幕�，在其蔓延發(fā)展過程中給人類的生命財產造成損失的一種災害性的燃燒現(xiàn)象。它可以是天災，也可以是人禍。因此火災既是自然現(xiàn)象，又是社會現(xiàn)象�；馂臑暮Φ膶傩园凑瘴镔|運動變化產生燃燒的不同條件可以分為自然火災和建造物火災。

自然火災是指在森林、草場等一些自然區(qū)發(fā)生的火災。這類火災的起因有兩種，一種是由大自然的物理和化學現(xiàn)象引起的，有直接發(fā)生的，如火山噴發(fā)、雷火等，也有條件性的次

生火災，如干旱高溫的自燃、地下煤炭的陰燃等；另一種則是由人類自身行為的不慎所引起的火災。這類火災發(fā)生的次數(shù)不多，但其火勢一般都較大，難以撲滅，例如森林、煤礦火災等。

建造物火災是指發(fā)生于各種人為建造的物體之內的火災。事實證明，最常見、最危險、對人類生命和財產造成損失最大的還是這類發(fā)生于建造物之中的火災。

火災的危險性表現(xiàn)在以下幾個方面：

1 既有確定性、又有隨機性

隨機性是指火災在何時、何地發(fā)生等是不確定的，要受到各種因素的影響，但它卻遵循一定的統(tǒng)計規(guī)律；

確定性是指可燃物著火引起火災，必須具備一定的條件，遵循一定的規(guī)律。如果在某一場合下發(fā)生了火災，火災會按基本確定的過程發(fā)展，火災燃燒、煙氣流動等都遵循確定的流體流動、傳熱物質、物質守恒等規(guī)律。人們可以利用這些規(guī)律來研究火災。

2 自然因素和社會因素共同作用的結果

火災的發(fā)生首先與建筑科技、消防設施、可燃物燃燒特性，以及火源、天氣、風速、地形等物理化學因素有關。

但火災的發(fā)生決非是純粹的自然現(xiàn)象，還與人們的生活習慣、文化修養(yǎng)、操作技能、教育程度、法律知識，以及規(guī)章制度、文化經濟等社會因素有關。

3 隨時代進步而增大

火災的發(fā)生頻率與損失隨著經濟的活躍和財富的增加而增大。

盡管隨著社會經濟的發(fā)展、科學技術的進步，人們對火災的抗御能力不斷提高。但伴隨著高層建筑、大型化工企業(yè)、大型商貿大廈、大型賓館、大型飯店和寫字樓、大型集貿市場等涌現(xiàn)；新工藝、新設備、新型裝飾材料的廣泛使用；用火用電量激增，，火災的發(fā)生也相應增加。

火災防制

1 建立消防隊伍和機構

人類用火距今已有180萬年以上。我國人民同火災作斗爭的消防工作有文字記載的也有2600多年歷史。到了南宋，我國民間出現(xiàn)了“水鋪”、“冷鋪”、“義社”等群眾救火等群眾救火組織。明、清、民國年間群眾救火組織有了較大發(fā)展，一些城市和鄉(xiāng)村成立了“水會”、“水莊”、“水局”、“救火會”以及各種名目的“義勇救火隊”、“救火委員會”等群眾救火組織。

近代在西方國家中，隨著資本主義生產方式的建立和發(fā)展，大規(guī)模的工礦企業(yè)越來越多，城市人口更加密集，火災的危險性也越發(fā)引起人們的重視，從而出現(xiàn)了更加正規(guī)的消防隊和消防機構等，如英國在1850年出現(xiàn)了公用消防公司，美國在1896年成立了全國消防協(xié)會。它們與其它保險機構相互融合，使救火水平有了較大提高。我國在清代末年開始出現(xiàn)西方的消防體制。

2 研制各種滅火設備

用桶、罐之類的生活工具運水滅火是人類最先想到和使用的方法。我國唐代人開始用油

布縫制的水袋來運水滅火，宋代人成功地用竹制唧筒噴水滅火，盡管其射程和噴水量有限，但與靠近火焰潑水或向火中投擲水袋等滅火方式相比，的確是一個大的進步。

十八世紀內燃機在西方國家出現(xiàn)后，人們很快制造了以內燃機為動力的消防車、消防艇及消防泵等可移動式機械滅火設備。近代自來水系統(tǒng)的建立和發(fā)展又給人以啟示，使消火栓成為建筑物的重要消防設施。本世紀以來，許多現(xiàn)代建筑中開始采用火災自動報警系統(tǒng)、各種自動滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)；利用飛機進行滅火和營救；化學藥劑滅火等等。隨著科學技術的進步，消防安全措施還將進一步得到改進和發(fā)展。

3 制定有關防滅火法規(guī)

我國很早就提出了“立火禁”、“ 修火憲”，即發(fā)布防火政令、建立御火制度和制定用火法律，依法治火。十七世紀中期起，人們逐漸對火有了較深刻的了解，在此基礎上逐漸產生了各種各樣的法規(guī)和標準，并且隨著對火在認識的加深而不斷修訂和完善。1904年美國頒布了第一個較為完善的建筑消防法規(guī)，1928年進行了第一次建筑結構耐火實驗。這些法規(guī)和標準包括城市、鄉(xiāng)村、民用建筑、高層建筑、倉庫、石油、化學易燃物品等多種消防法規(guī)，以及材料分類、建筑構件耐火等標準。

4 建筑防火規(guī)范體系

消防技術規(guī)范是對工程建設活動中涉及消防安全的重復性事物和概念所做的統(tǒng)一規(guī)定。它以科學、技術和實踐經驗的綜合成果為基礎，經有關方面協(xié)調一致，由公安部等有關部門主編，建設部和國家標準技術監(jiān)督檢疫檢驗總局批準，以國家標準或行業(yè)標準的形式發(fā)布，作為全國或某一行業(yè)共同遵守的準則和依據(jù)。

篇五：東南大學傳熱學名詞解釋+分析題整理筆記

第一章

1.熱傳導 物體各部分之間不發(fā)生相對位移，依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子的熱運動而產生的熱能傳遞。

2.熱流量 單位時間內通過某一給定面積的熱量。

3.熱對流 指由于流體的宏觀運動而引起的流體各部分之間發(fā)生相對位移，冷、熱流體相互摻混所導致的熱量傳遞過程。

4.導熱系數(shù) 表征材料導熱性能優(yōu)劣的參數(shù)，數(shù)值上等于在單位溫度梯度作用下物體內熱流密度矢量的模。 取決于物質的種類和熱力狀態(tài)（溫度和壓力等）

5.對流換熱 流體流過固體表面時，對流和導熱的聯(lián)合作用，使流體與固體壁面之間產生熱量傳遞的過程。

6.輻射 物體通過電磁波來傳遞能量的方式。

7.熱輻射 物體因熱的原因而發(fā)出輻射能的現(xiàn)象。

8.輻射傳熱 物體不斷向空間發(fā)出熱輻射，又不斷吸收其他物體的熱輻射，輻射與吸收過程的綜合結果就造成了以輻射方式進行的物體間的熱量傳遞。

9.傳熱過程 熱量由壁面一側的流體通過壁面?zhèn)鞯搅硪粋攘黧w中去的過程。

10.傳熱系數(shù) 表征傳熱過程強烈尺度的標尺，數(shù)值上等于冷熱流體間溫差1℃、傳熱面積1㎡時的熱流量的值。

11.傳熱過程熱阻 面積熱阻 （見P14）

第二章

1.溫度場 各個時刻物體中各點溫度所組成的集合。

2.穩(wěn)態(tài)溫度場 物體中各點溫度不隨時間變化的溫度場。

3.非穩(wěn)態(tài)溫度場 物體中各點溫度隨時間變化的溫度場。

4.均勻溫度場 物體中各點溫度相同的溫度場。

5.一維溫度場 物體中各點溫度只在一個坐標方向變化的溫度場。

6.二維溫度場 物體中各點溫度只在二個坐標方向變化的溫度場。

7.等溫面 溫度場中同一瞬間相同溫度各點連成的面。

8.等溫線 在任何一個二維截面上等溫面表現(xiàn)為等溫線。

9.導熱基本定律 在導熱過程中，單位時間內通過給定截面的導熱量，正比于垂

直該截面方向上的溫度變化率和截面面積，而熱量傳遞的方向則與溫度升高的方向相反。（傅里葉定律）

10.熱流線 一組與等溫線處處垂直的曲線，通過平面上任一點的熱流線與該點的熱流密度矢量相切。

11.熱流通道 相鄰兩條熱流線之間所傳遞的熱流量處處相等，相當于構成一個熱流通道。

12.保溫材料 導熱系數(shù)小的材料。

13.表觀導熱系數(shù) 不均勻連續(xù)的介質的一種折算導熱系數(shù)。

14.導熱微分方程 根據(jù)能量守恒定律和傅里葉定律來建立的物體中的溫度場應該滿足的變化關系式。

15.熱擴散率 表征材料傳播溫度變化能力大小的參數(shù)。（導溫系數(shù)）

16.邊界條件 第一類：規(guī)定了邊界上的溫度值。

第二類：規(guī)定了邊界上的熱流密度值。

第三類：規(guī)定了邊界上物體與周圍流體間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h及周圍流體溫度tf

另外 輻射邊界條件，界面連續(xù)條件（見P45）

17.導溫材料的結構 ①均勻、各向同性②均勻、各向異性③不均勻、各向同性④不均勻各向異性

18.接觸熱阻 兩名義上互相接觸的固體表面，實際上接觸僅發(fā)生在一些離散的面積元上。在未接觸的界面之間的間隙中常常充滿了空氣，熱量將以導熱的方式穿過這種氣隙層。這種情況與兩固體表面真正完全接觸相比，增加了附加的傳遞阻力，稱為接觸熱阻。

影響因素：①表面粗糙度②表面硬度③表面間的壓力等

19.肋片 依附于基礎表面上的擴展表面。

20.肋效率 肋片實際散熱量與假設整個肋片表面處于肋根溫度下的理想散熱量的比值。

21.過余溫度 某點溫度與基準溫度之差（基準溫度一般選取不受換熱條件影響的物體溫度）

22.多維穩(wěn)態(tài)導熱求解方法①分析解法②數(shù)值解法③模擬方法

注意：形狀因子法只能用于兩個等溫邊界

F 套管測溫減小誤差的方法(P62)

F 單層圓筒壁溫度分布(P52)

J 肋總效率(P66)

第三章

1.非穩(wěn)態(tài)導熱 物體的溫度隨時間而變化的導熱過程

分類①非周期性 物體的溫度隨時間的推移逐漸趨近于恒定值 ②周期性 物體的溫度隨時間而做周期性變化 其中非周期性非穩(wěn)態(tài)導熱階段分為

①非正規(guī)階段 溫度分布主要受初始溫度分布控制

②正規(guī)階段 物體初始溫度分布的影響逐漸消失，溫度分布主要受熱邊界條件的影響

2.導熱微分方程解的唯一性定律 不可能同時存在兩個都滿足導熱微分方程及同一定解條件的不同解。

3.牛頓加熱（冷卻） 物體內部導熱熱阻可以忽略的導熱或冷卻。

4.半無限大物體 指從界面一側開始可以向上、下以及正向無限延伸，而在每一個與正向垂直的截面上的物體溫度都相等，即溫度分布至于一個坐標有關的物體。（詳見P133）

5.特征數(shù) 表征某一類物理現(xiàn)象或物理過程特征的無量綱數(shù)。

6.特征長度 出現(xiàn)在特征數(shù)定義式中的幾何尺度。

7.集總參數(shù)法 當固體內部的導熱熱阻遠小于其表面的換熱熱阻時，任何時刻固體內部的溫度都趨于一致，可認為整個固體在同一瞬間均處于同一溫度下。這時溫度僅是時間τ的一元函數(shù)而與空間坐標無關，好像該固體的質量與熱容量匯總到一點上，這種忽略物體內部導熱熱阻的簡化分析方法稱為集總參數(shù)法。

F第三類邊界條件下Bi對平板內溫度分布的影響（P116）

F諾謨圖 僅適用于第一類與第三類邊界條件（P131）

F三種邊界條件下半無限大物體溫度場(P134)

F多維非穩(wěn)態(tài)導熱的乘積法（P139）以過余溫度或無量綱過余溫度表示，不能用溫度表示

適用條件：初始溫度均勻，第一類邊界條件時邊界溫度為定值或第三類邊界條件時流體溫度與對流傳熱系數(shù)為定值

第四章

1.節(jié)點 用一系列與坐標軸平行的網格線把求解區(qū)域劃分成許多子區(qū)域，以網格線的交點作為需要確定溫度值的空間位置。

2.步長 相鄰兩節(jié)點間的距離。

3.元體 節(jié)點所代表的小區(qū)域。

4.離散方程 節(jié)點上物理量的代數(shù)方程。

5.網格Bi數(shù) 以網格步長為特征長度的Bi數(shù)。

F穩(wěn)態(tài)收斂性條件（對角占優(yōu)）(P171)

F非穩(wěn)態(tài)導熱顯示格式內部節(jié)點(P176) 外部節(jié)點(P178)

F穩(wěn)定性條件（常被誤說成“收斂性條件”）(P178) 注：第一類，第二類邊界條件只有內點限制，第三類還要注意邊界點的限制。 �？级S

第五章

1、對流傳熱：流體流過固體表面時與固體間的熱量交換稱為對流傳熱。（自然對流，強制對流見第六章12、21）

2、對流傳熱的研究方法：分析法、比擬法、數(shù)值法、實驗法

3、流動邊界層：在固體表面附近流體速度發(fā)生劇烈變化的薄層稱為流動邊界層（又稱速度邊界層）。

特點：①起粘滯性作用的區(qū)域僅僅局限在靠近壁面的薄層內，尺寸很��；②

邊界層內流速急劇變化，壁面法線方向速度梯度很大；③沿流動方向邊界層逐漸加厚，并逐漸由層流邊界層過渡為湍流邊界層；④主流區(qū)可以認為是理想流體的流動；⑤規(guī)定達到主流速度99%處的距離Y為流動邊界層厚度，記為δ

4、層流邊界層：在平板的起始段邊界層很薄，隨著板長度X的增加邊界層逐漸加厚，但在某一距離Xc內以前會一直保持層流的性質，此時流體左右秩序的分層流動，各層互不干擾，這時的邊界層稱為層流邊界層。

5、湍流邊界層：隨著邊界層厚度的增加，邊界層內由于粘滯力和慣性力的作用變得不穩(wěn)定起來，自前緣Xc處起流動朝著湍流過渡，最終過渡為旺盛湍流。此時流體質點在沿X方向流動的同時，有作者紊亂的不規(guī)則脈動，故稱湍流邊界層。

6、粘性底層：湍流邊界層的主體核心雖處于湍流流動狀態(tài)，但緊靠壁面處粘滯應力仍占主導地位，致使貼附于壁面的一極薄層內仍保持層流的主要性質，這個極薄層稱為粘性底層。

7、緩沖層：在湍流核心與粘性底層之間存在著起過渡作用的部分。

8、溫度邊界層：固體表面附近流體溫度發(fā)生劇烈變化的這一薄層稱為溫度邊界層（或熱邊界層），其厚度稱為δt

9、數(shù)量及分析：通過比較方程式中各項數(shù)量級的相對大小，把數(shù)量級大的保留下來，而舍去數(shù)量級小的項。

10、特征數(shù)方程：以特征數(shù)表示的對流傳熱計算關系式。

11、比擬理論：利用兩個物理現(xiàn)象之間在控制方程方面的類似性，通過測定其中一種現(xiàn)象的規(guī)律而獲得另一種現(xiàn)象基本關系的方法。（注：只是控制方程方面的相似，而實際內容不同，例如湍流切應力和湍流熱流密度）

F1對流傳熱的影響因素P197-198

F2換熱微分方程與第三類邊界條件的異同P202

F3對流傳熱問題總的數(shù)學描寫P205

F4流動邊界層內的流態(tài)分析P207下方-P208

F5數(shù)量級分析法P210

F6二維穩(wěn)態(tài)邊界層型對流傳熱問題的數(shù)學描述P211

  本文關鍵詞：傳熱學，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：290474