傳熱基本概念和定律-wenkub.com
2025-08-13 03:19 本頁面
【正文】 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) (對(duì)流換熱系數(shù) )和傳熱系數(shù)的區(qū)別 。 。 。 當(dāng)僅考慮自然對(duì)流時(shí)，單位長(zhǎng)度上的自然對(duì)流散熱 2022/9/7 3 傳熱過程和傳熱系數(shù) 傳熱過程的定義 傳熱過程包含的傳熱方式 導(dǎo)熱、對(duì)流、熱輻射 輻射換熱、 對(duì)流換熱、 熱傳導(dǎo) 圖 31 墻壁的散熱 兩流體間通過固體壁面進(jìn)行的換熱。 2022/9/7 (8)黑體輻射的控制方程： 斯忒藩 波耳茲曼 (StefanBoltzmann)定律 4TA??? 4Tq ??4TA????真實(shí)物體則為： (9)兩黑體表面間的輻射換熱 (參見圖 25和圖 32) )( 4241 TTA ??? ?2022/9/7 )( 424121 TTq ??? ?? ? ? ? ? ? ? 42T?1T 2T圖 25 兩黑體表面間的輻射換熱 41T?2022/9/7 例題 22 一根水平放置的蒸汽管道 ， 其保溫層外徑 d=583 mm ， 外 表 面 實(shí) 測(cè) 平 均 溫 度 及 空 氣 溫 度 分 別為 ， 此時(shí)空氣與管道外表面間的自然對(duì)流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) h= W /(m2 (4) 輻射換熱： 物體間靠熱輻射進(jìn)行的熱量傳遞 ， 它與單純的熱輻射不同 ， 就像對(duì)流和對(duì)流換熱一樣 (參照?qǐng)D 31)。 對(duì)流（熱對(duì)流） (Convection) (2) 對(duì)流換熱： 當(dāng)流體流過一個(gè)物體表面時(shí)的熱量傳遞過程 ， 他與單純的對(duì)流不同 ， 具有如下特點(diǎn)： a 導(dǎo)熱與熱對(duì)流同時(shí)存在 的復(fù)雜熱傳遞過程 b 必須有 直接接觸 （ 流體與壁面 ） 和宏觀運(yùn)動(dòng) ；也必須有 溫差 c 壁面處會(huì)形成速度梯度很大的 邊界層 2022/9/7 (3)對(duì)流換熱的分類 無相變：強(qiáng)迫對(duì)流和自然對(duì)流 有相變：沸騰換熱和凝結(jié)換熱 圖 23 對(duì)流換熱中邊界層的示意圖 2022/9/7 ? ?W )( ??? tthAΦ w? ?2mW )( fw tthAΦq???(4) 對(duì)流換熱的基本計(jì)算公式 —— 牛頓冷卻公式 h — 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) (對(duì)流換熱系數(shù) ) ? — 熱流量 [W]，單位時(shí)間傳遞的熱量 q ? ?2mW— 熱流密度 ? ?K)(mW 2 ?A ? ?2m— 與流體接觸的壁面面積 wt? ?C?— 固體壁表面溫度 ?t— 流體溫度 ? ?C?y流動(dòng)方向自由流壁VV∞∞TT wΦ圖 24 平壁上的對(duì)流換熱 2022/9/7 h物理意義： 當(dāng)流體與壁面溫度相差 1度時(shí) 、 每單位壁面面積上 、 單位時(shí)間內(nèi)所傳遞的熱量 。 解：參見 圖 21和 圖 22。K )。 Q 1wt 2wt?? A??? rtttq ww ???? 21??? RtAttΦ ww ???? 21????r??? AR ? 導(dǎo)熱熱阻 單位導(dǎo)熱熱阻 圖 22 一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱 簡(jiǎn)化結(jié)果 2022/9/7 例題 21 一塊厚度 δ =50 mm 的平板， 兩側(cè)表面分別維持在 .1 00,3 0021 CtCt owow ?? 試求下列條件下的熱流密度。 負(fù)號(hào)表示導(dǎo)熱方向與溫度梯度方向相反 。 近年來 ， 隨著計(jì)算技術(shù)的發(fā)展 ， 已能夠把非定常熱傳導(dǎo)包含在內(nèi)彈道方程之中 ， 從而使得理論的研究更進(jìn)一步準(zhǔn)確化 。 這就是傳熱學(xué)要解決的問題 。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)間較長(zhǎng)時(shí) ， 這種強(qiáng)度下降的趨勢(shì)就更為顯著 。 2022/9/7 固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中的傳熱現(xiàn)象 圖 12 固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)圖 燃燒室 噴管推進(jìn)劑點(diǎn)火裝置 擋
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