【正文】 非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱 非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的一般規(guī)律 1) 物體內(nèi)各點(diǎn)溫度隨時(shí)間變化； 2) 與熱流法向相垂直的截面上熱流量處處不相等。 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。 物理意義：是無(wú)量綱時(shí)間，表征熱擾動(dòng)深入到導(dǎo) 熱物體內(nèi)部的相對(duì)時(shí)間。 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。 thq ??對(duì)流換熱量計(jì)算： 影響對(duì)流換熱的主要因素 ? 流動(dòng)的起因 ? 流動(dòng)速度與形態(tài) ? 流體有無(wú)相變 ? 換熱面的幾何形狀和大小及位置 ? 流體的熱物理性質(zhì) ?流動(dòng)的起因 流體流動(dòng)按其產(chǎn)生的原因分為 ???所引起的運(yùn)動(dòng)。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。由雷諾數(shù) Re大小來(lái)判別 。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/(mK)]； ——流體導(dǎo)熱系數(shù) [W/(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。相變換熱較強(qiáng)烈。 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 普朗特準(zhǔn)則 avcp pr ?? ??—— 熱擴(kuò)散率（ m2/s）； —— 流體的動(dòng)力粘性系數(shù) [kg/(mK)]； ——流體導(dǎo)熱系數(shù) [W/(m ???pca物理意義：反應(yīng)流體動(dòng)量擴(kuò)散能力與熱擴(kuò)散能力的相對(duì)大小。 ——流體的體脹系數(shù)（ 1/K）； ?dt?vg ——重力加速度（ m/s2）； ——定型尺寸，對(duì)于管內(nèi)流動(dòng)為管道直徑（ m） ——固體壁面與流體之間的溫差（ ℃ ）； ——流體的運(yùn)動(dòng)粘度（ m2/s） ?hdNu ?努謝爾特準(zhǔn)則 ?hlNu ?表示強(qiáng)制對(duì)流： nmCfNu PrReP 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。 定型尺寸：同樣準(zhǔn)則方程式中還有一些準(zhǔn)則數(shù)要涉及到其空間尺寸，這些尺寸對(duì) 固體壁面的放熱情況 有決定性的影響，稱(chēng)這些尺寸為定型尺寸。如果潤(rùn)濕性液體能很好地潤(rùn)濕壁面，在冷壁面上鋪展成一層完整的液膜，稱(chēng)為膜狀凝結(jié)。 工程中常遇到的相變對(duì)流換熱過(guò)程有： 液體受熱沸騰和蒸汽放熱凝結(jié) ?自然對(duì)流區(qū) ?核態(tài)沸騰區(qū) ?過(guò)渡沸騰 ?穩(wěn)定膜態(tài)沸騰 大容器沸騰 ?自然對(duì)流區(qū) 1） ℃ ，沸騰未開(kāi)始，單向自然對(duì)流規(guī)律； 2）起始沸騰點(diǎn)：從起始沸騰點(diǎn)開(kāi)始，在加熱面的某些特定點(diǎn)（稱(chēng)汽化核心）產(chǎn)生汽泡。 隨著 ，汽化核心增加，汽泡相互影響，并合成汽塊及汽柱。由于汽化核心對(duì)換熱起著決定性影響，這兩區(qū)的沸騰統(tǒng)稱(chēng)為 核態(tài)沸騰 （泡狀沸騰）。 ?過(guò)渡沸騰 進(jìn)一步提高 ， 降低，直至到達(dá) ，不穩(wěn)定 原因：汽泡匯集成汽膜覆蓋在加熱面時(shí)那個(gè)，阻礙了液體與壁面的接觸。 熱量由熱流體通過(guò)壁面?zhèn)鬟f給冷流體的過(guò)程叫做傳熱過(guò)程。 E 第六節(jié) 輻射換熱 熱輻射的基本概念 黑體輻射力 ： 黑體單位表面積在單位時(shí)間內(nèi)向半球空間所有方向上發(fā)射出去的全部波長(zhǎng)的輻射能的總量 ， 單位是 W/m2。 ? ?40dTEEE bb ?????????? 404100 ????????? TCTEEb ?????實(shí)際物體的輻射力： 實(shí)際物體的發(fā)射率 實(shí)際物體的輻射特性與絕對(duì)黑體不同點(diǎn)： 實(shí)際物體的光譜輻射力往往隨波長(zhǎng)不規(guī)則的變化； 實(shí)際物體的輻射力并不嚴(yán)格地同熱力學(xué)溫度的四次方成正比； 實(shí)際物體的定向輻射強(qiáng)度在不同方向上的變化。 )( bEE ? 基爾霍夫定律 基爾霍夫定律 ：在熱平衡的條件下，任意物體對(duì)黑體投入輻射的吸收比等于同溫度下該物體的發(fā)射率，即： ?? ??bEE 對(duì)于灰體，無(wú)論投入輻射是否來(lái)自黑體，也不論是否處于熱平衡，其吸收比恒等于同溫度下該物體的發(fā)射率。 1,222,11 XAXA ?相對(duì)性： 11,1,12,11,1 ????? ??niin XXXX ? 完整性： ba XXX 2,12,12,1 ??可加性： 角系數(shù)性質(zhì)： 定義： 表面 1發(fā)出的輻射能中直接落到表面 2上的百分?jǐn)?shù)稱(chēng)為表面 1對(duì)表面 2的角系數(shù)，記為 注意：角系數(shù)是一個(gè)純幾何因子，只取決于換熱物體的幾何特性 （ 形狀、尺寸、物體的相對(duì)位置 ） 與兩個(gè)表面的溫度及發(fā)射率無(wú)關(guān)。 G?E：表面自身的輻射； 被表面反射的部分 指物體本身表面向外發(fā)出的輻射能。 GEJ ???灰體表面構(gòu)成的封閉空間中輻射換熱： 2222,11111211 , 2 111AXAAEE bb???? ???????1111122212,111???????????AAXs系統(tǒng)黑度、系統(tǒng)發(fā)射率 ： 12,1 ?X)11(111111221122212,111 ???????????????AAAAXs)11(1)(221121112??????? AAEEA bb21 AA ?1111)11(11212211???????????AAs111)(2121112???????bb EEA21 AA ??11221111)11(11????? ?????AAs)( 211112 bb EEA ??? ? 折熱板 假設(shè)條件：折熱板和輻射板均為灰體 )( 313,1 bbs EEq ?? ?)( 232,3 bbs EEq ?? ?2,12,33,1 qqq ??2)(2212,33,12,1bbs EEqqq?????無(wú)折熱板時(shí)： 2,12139。 )()( 4341313,1 TTEEq sbbs ???? ???2,33,1 qq ?)()( 4243232,3 TTEEq sbbs ???? ???2424143TTT ??課后習(xí)題（ p188） ： 439 第五章 熱工基礎(chǔ)的應(yīng)用 第一節(jié) 噴管和擴(kuò)壓管 c on s tvAcv cAv cAqq mm ?????22211121c ons tvAcq m ??反應(yīng)了流速變化率、比體積變化率、截面積變化率之間的關(guān)系。 （適用于可逆及不可逆過(guò)程 ） 馬赫數(shù) 馬赫數(shù)：氣體在某截面處的流速與當(dāng)?shù)匾羲僦取? 臨界壓力與滯止壓力之比稱(chēng)為臨界壓力比。 絕熱節(jié)流重新達(dá)到平衡后， 焓值不變，壓力下降，熵增大 。 對(duì)實(shí)際氣體：溫度不一定，可升高、降低、不變。 什么是傳熱過(guò)程？