【正文】 r )( R e , ??表示自然對(duì)流： nmC G rGrfNu PrP r ),( ??反應(yīng)對(duì)流換熱過(guò)程中壁面法向溫度梯度大小的影響 在流體物性 和表面尺寸一定時(shí)，努謝爾特?cái)?shù)表征對(duì)流換熱在換熱強(qiáng)度方面的特性。K)]； ——流體導(dǎo)熱系數(shù) [W/(m 23vtgadGr ??雷諾數(shù)準(zhǔn)則： vudud ????Reu —— 流體的速度（ m/s）； d ——管道直徑（ m）； ? —— 流體的密度（ kg/m3） ? —— 流體的動(dòng)力粘性系數(shù)（或動(dòng)力年度） [kg/(m ?a?pca? 換熱面的形狀和大小及位置 影響流體的流動(dòng)情況，邊界層的形成、發(fā)展產(chǎn)生顯著影響，從而影響對(duì)流換熱。s)] ???vv ——流體的運(yùn)動(dòng)粘度（ m2/s） , ? 流體的熱物理性質(zhì) ? ? ?pca 流體物理性質(zhì)對(duì)對(duì)流換熱的影響由 rp來(lái)表示： avcp pr ?? ??—— 流體的動(dòng)力粘性系數(shù) [kg/(m機(jī)、水泵等）驅(qū)動(dòng)的流受迫流動(dòng)：由外力（風(fēng)針對(duì)管內(nèi)流動(dòng)， 當(dāng) Re＜ 2300時(shí)為穩(wěn)定層流； Re＞ 1 104時(shí)為旺盛紊流； 2300＜ Re＜ 1 104時(shí)則為不穩(wěn)定的過(guò)渡段。 第五節(jié) 對(duì)流換熱 對(duì)流換熱概念 對(duì)流換熱是指 流動(dòng)的流體和固體壁面直接接觸 時(shí)，由于兩者溫度不同，相互之間發(fā)生的熱量傳遞過(guò)程。 集總參數(shù)法 在解決非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中，忽略?xún)?nèi)部導(dǎo)熱熱阻的簡(jiǎn) 化分析方法 ? ?? ? vv FoBiAVaAVhcVAAhVcVhA ????222 ???????? ???? cVhAetttt ??? ????00 由集總參數(shù)法得出的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱物體溫度的變化表達(dá)式： B i F oetttt ??? ????00??? ? ? ?hLhLB iv 1?? ??)//( 22 aLLaF ov ?? ??比渥數(shù)： 物理意義：固體內(nèi)部單位導(dǎo)熱面積上的導(dǎo)熱熱阻與單位表面積上的換熱熱阻之比。K)。已知爐墻內(nèi)、外表面的溫度分別為 500℃ 和 50℃ ，試求通過(guò)爐墻的熱流密度與各層接觸面處的溫度。K/W） 單位時(shí)間內(nèi)，通過(guò)截面積 A的熱流量： AttqA??21 ????33221141321?????????????????ttrrrtq三層平壁的導(dǎo)熱計(jì)算： 【 例 8－ 1】 鍋爐爐墻由三層材料組成：內(nèi)層為耐火磚，厚度為 230mm，導(dǎo)熱系數(shù)為 (m ?nt ??當(dāng)物體一定時(shí)，決定熱流密度大小的物理量是：溫度梯度 導(dǎo)熱系數(shù) 物質(zhì)的物性參數(shù)，表示物質(zhì)導(dǎo)熱能力的大小。 （換熱面上同時(shí)存在兩種以上的熱量傳遞方式） 傳熱過(guò)程 熱量由熱流體通過(guò)固體壁面?zhèn)鬟f給冷流體的過(guò)程。39。 hhq ??39。 ，所以 ，所以 的條件下，把各組成氣體單獨(dú)分離出來(lái)時(shí)， 何為組成氣體的分壓力？如何用它計(jì)算組成氣體的 T和分體積？ 所謂分壓力，是指在與混合氣體相同的溫度下，各組成氣體單獨(dú)占有混合氣體的體積 V時(shí)，給予容器壁的壓力。 定壓質(zhì)量比熱容（定義、符號(hào)、單位）： 1千克質(zhì)量的工質(zhì)在壓力不變的條件下，溫度升高（或降低） 1K時(shí)所吸收（或放出）的熱量。K）。 常用符號(hào) cm 單位是 J/(kg 氣體常數(shù) ? ? 4 ??? gMMRR g比熱容 (質(zhì)量、體積、摩爾比熱容） 質(zhì)量比熱容： 1千克質(zhì)量的工質(zhì)溫度升高（降低） 1K所吸收 (放 出）的熱量。 卡諾循環(huán)和卡諾定理 卡諾循環(huán)由兩個(gè)可逆等溫過(guò)程 和兩個(gè)可逆絕熱過(guò)程組成。 開(kāi)爾文－普朗克表述：不可能從單一熱源取熱使之完全變?yōu)楣Χ?不引起其他變化。 絕熱自由膨脹的特點(diǎn)（例題 21及 27）： 體積增大、溫度不變，系統(tǒng)對(duì)外不做功。 可逆絕熱過(guò)程：根據(jù)熵的定義，熵保持不變的過(guò)程。 (控制容積的系統(tǒng) ) 絕熱系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界無(wú)熱量交換的系統(tǒng)。 第二章 基本概念及基本定律 閉口系統(tǒng)：與外界無(wú)物質(zhì)交換的系統(tǒng)。第一節(jié) 基本概念 熱力系統(tǒng) 被研究的對(duì)象 。 與外界只有能量交換而無(wú)物質(zhì)交換。 孤立系統(tǒng)：系統(tǒng)和外界無(wú)任何能量和物質(zhì)交換的系統(tǒng)。則可逆絕熱過(guò)程即為等熵過(guò)程。 熱能、熱量區(qū)別 熱能是系統(tǒng)儲(chǔ)存能，取決于狀態(tài)； 熱量是系統(tǒng)與外界由于溫差而交換的能量，是過(guò)程量 熱力學(xué)中規(guī)定：系統(tǒng)吸熱時(shí)熱量去正值，系統(tǒng)對(duì)外放 熱時(shí)取負(fù)值。 什么是第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)？為什么說(shuō)它不能制造成功？ 第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)： 以環(huán)境為單一熱源，使機(jī)器從中吸熱對(duì)外做功。 ba? ：可逆定溫吸熱過(guò)程， ； cb? ：可逆絕熱膨脹過(guò)程 dc? ：可逆定溫放熱過(guò)程； ad? ：可逆絕熱壓縮過(guò)程 卡諾循環(huán)熱效率： HLc TT??1? ?c?HLc TT?? 1?綜合卡諾循環(huán)和卡諾定理可以得到以下結(jié)論： （ 1）卡諾循環(huán)熱效率取決于高溫?zé)嵩磁c低溫?zé)嵩吹臏囟?，提高高溫?zé)嵩礈囟群徒档偷蜏責(zé)嵩礈囟瓤梢蕴岣咂錈嵝剩? （ 2）因高溫?zé)嵩礈囟融呄驘o(wú)窮大及低溫?zé)嵩礈囟鹊扔诹憔豢赡埽匝h(huán)熱效率必小于 1，即在循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)中不可能將熱全部轉(zhuǎn)變成功； （ 3）當(dāng)高溫?zé)嵩礈囟鹊扔诘蜏責(zé)嵩礈囟葧r(shí)，循環(huán)的熱效率等于零，即只有一個(gè)熱源，從中吸熱，并將之全部轉(zhuǎn)變成功的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)是不可能制成的。常用符號(hào)位 c，單位是 J/(kgK)。 Mccc m ???? ： 定壓摩爾比熱容（定義、符號(hào)、單位）： 1摩爾的工質(zhì)在定壓的條件下，溫度升高（或降低） 1K時(shí)所吸收（或放出）的熱量。其單位是 J/(kg RTnVp ii ? ）（（ RnVpT ii /)?VVpp ii ?ppVV ii ?，所以 ，所以 四種基本的熱力過(guò)程 多變過(guò)程 c o n s t?npvn為常數(shù)，稱(chēng)為多變指數(shù)。39。s u p hhq ??1kg未飽和水在定壓下加熱為過(guò)熱蒸汽，所需的總熱量為： 0s u p39。 第四章 熱量傳遞基本理論 第二節(jié) 導(dǎo)熱基本定律 xd),( tzyxft ?),( zyxft ?)( xft ?ntnntngr adtn ???????? 0l i m溫度場(chǎng)的一般表達(dá)式： 穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)： 一維： 溫度梯度 沿等溫面法線方向的溫度增量與法向距離比值的極限， 單位是 K/m。 xtqdd???物理意義：即導(dǎo)熱系數(shù)的數(shù)值等于溫度梯度 1K/m時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的導(dǎo)熱量。K)；中間層為石棉隔熱層，厚度為 60mm，導(dǎo)熱系數(shù)為 W/(m 練習(xí)： 鍋爐爐墻由三層材料組成：內(nèi)層為厚度為 230mm，導(dǎo)熱系數(shù)為 (m已知爐墻內(nèi)、外表面的溫度分別為 500℃ 和 50℃ ，試求當(dāng)熱損失不超過(guò)300W時(shí)，石棉隔熱層的厚度與各層接觸面處的溫度。 ? :是從邊界上開(kāi)始發(fā)生熱擾動(dòng)的時(shí)刻到所計(jì)算時(shí)刻為止的時(shí)間間隔； a ：是熱擴(kuò)散率； aL /2 2L 可視為使熱擾動(dòng)擴(kuò)散到 面積上所需要的時(shí)間。 傳熱機(jī)理：熱對(duì)流和熱傳導(dǎo)的聯(lián)合作用。 ? 流體的速度與形態(tài) 層流和紊流。s)]； —— 流體的定壓比熱容 [J/(kg ? 流體有無(wú)相變 發(fā)生流體集態(tài)改變（或相變），如液體受熱沸騰或蒸汽遇冷凝結(jié)的對(duì)流換熱過(guò)程，稱(chēng)為相變換熱。s)] ???vv ——流體的運(yùn)動(dòng)粘度（ m2/s） , 物理意義：反應(yīng)流體強(qiáng)制對(duì)流時(shí)，慣性力和粘滯力的相對(duì)大小。℃ )]； ——運(yùn)動(dòng)粘度（ m2/s）。 影響強(qiáng)制對(duì)流換熱強(qiáng)度大小的準(zhǔn)則數(shù)包括： Re、 Pr. 影響自然對(duì)流換熱強(qiáng)度大小的準(zhǔn)則數(shù)包括： Gr、 Pr. 定性溫度和定型尺寸 定性溫度：在運(yùn)用對(duì)流換熱準(zhǔn)則方程時(shí)，各準(zhǔn)則數(shù)中都含有一些物性參數(shù)，它們與溫度有關(guān)，選作為確定物性參數(shù) 的溫度為定性溫度。 珠狀凝結(jié) ：非潤(rùn)濕性液體的蒸汽凝結(jié)時(shí)，凝結(jié)液體在冷壁面上凝聚成一顆顆小液珠，而不形成連續(xù)的液膜，這種凝結(jié)稱(chēng)為珠狀凝結(jié)。 ??t在核態(tài)沸騰區(qū)中，汽泡擾動(dòng)劇烈，換熱系數(shù)和熱流密度都急劇增加。 t? q minq??t ?q? 穩(wěn)定膜態(tài)沸騰 加熱面上形成穩(wěn)定的蒸汽膜層， 流動(dòng)的流體和固體壁面直接接觸時(shí)，相互之間的換熱過(guò)程稱(chēng)為對(duì)流換熱過(guò)程。 bE