传热之热传导课件.pptx

传 热,本章章节,第一节 概述（重点）第二节 热传导（重点）第三节 对流传热（重点）第四节 传热过程计算（重点）第五节 对流传热系数经验关联式第六节 辐射传热第七节 换热器,章节小结,第二节 热传导（重点）,一、 热传导的基本概念和定律二、 通过平壁的定态热传导三、 通过圆筒壁的定态热传导,热 传 导,热传导的基本概念和定律,热通量q（热流密度）：单位时间内通过单位传热面积的热量，W/m2,传热速率Q：单位时间内通过传热面的热量，J/s或W。,对于定态传热，通过换热器各传热面的传热速率为定值，而热通量与所选择的面积有关，选内侧、外侧和平均面积时q值不同。,温度场：任一瞬间物体或系统内各点的温度分布情况,定态温度场：,定态一维温度场：,热 传 导,热传导的基本概念和定律,等温面：同一时刻温度场中由温度相同的点所组成的面。,等温面上无热量传递，并且等温面各不相交,温度梯度：两等温面温度差与其垂直距离之比的极限。,方向：垂直于等温面，沿 温度增加的方向， 与热量传递的方向 相反,热 传 导,热传导的基本概念和定律,傅立叶定律,热传导的基本定律，表示单位时间内传导的热量与温度梯度及垂直热流方向的截面积成正比,物质的物理性质之一，越大,导热越快，导热性能越好,非金属液体中水的热导率最大，气体热导率很小，利于保温,热 传 导,通过平壁的定态热传导,模型条件：1. 定态传热，即传热速率为常数； 2. 平壁厚度为b； 3. 平壁两侧温度恒定，分别为t1、t2.,积分：,得：,- 单层平壁热传导计算公式,热 传 导,通过平壁的定态热传导,- 单层平壁热传导计算公式,- 导热热阻，/W,热通量,热 传 导,通过平壁的定态热传导,实际工业生产中常见的是多层平壁传热,解决思路：分解成单层平壁，再整体计算,模型条件：1. 定态传热，即传热速率为常数； 2. 各层平壁厚度为b1，b2，b3； 3. 各平壁两侧温度恒定，分别为t1、t2、t3、t4.,热 传 导,通过平壁的定态热传导,实际工业生产中常见的是多层平壁传热,单层平壁两侧温度差与其导热热阻成正比，即导热热阻大的平壁，其两侧温度差也大,问题：某薄铁桶外壁包裹一层相同厚度的泡沫，其热导率分别为350和0.02 w/(m), 那么其两侧温度差之比为？,热 传 导,通过平壁的定态热传导,例,某炉膛由三种材料的平砖构成，内层为耐火砖，厚度为150 mm；中间层为绝热层砖，厚度为130 mm；外层为普通砖，厚度为230 mm。已知炉内外壁表面温度分别为900 和40 ，求耐火砖与绝热砖之间的温度。（热导率w/(m),：耐火砖1.15，绝热砖0.15，普通砖0.8）,解,示意图如图所示,等号两侧消去A，代入数据得,热 传 导,通过圆筒壁的定态热传导,模型条件：1. 定态传热，即传热速率为常数，但热通量变化； 2. 圆筒壁长L，内外径为r1、r2； 3. 内外壁温度恒定，分别为t1、t2.,解决思路：微元法，即取一半径为r、厚度为dr的微元圆筒壁， 因为dr趋于0，因此传热面积可视为未发生变化,L,分离变量积分得,- 单层圆筒壁热传导计算公式,热 传 导,通过圆筒壁的定态热传导,L,- 单层圆筒壁热传导计算公式,圆筒壁导热热阻,单层平壁热传导计算公式,热 传 导,通过圆筒壁的定态热传导,Am-圆筒壁内、外表面积的对数平均面积,圆筒壁的对数平均半径,A1、A2-圆筒壁的内外壁表面积,热 传 导,通过圆筒壁的定态热传导,Am-圆筒壁内、外表面积的对数平均面积,Am求法1：,Am求法2：,如果圆筒壁外壁半径/内壁半径2，可用算术平均值代替对数平均值,热 传 导,通过圆筒壁的定态热传导,多层圆筒壁的热传导,热 传 导,通过圆筒壁的定态热传导,例,某规格为603的钢管，其外用100 mm厚的保温层进行保温，测得钢管外壁面温度为-110，绝热层外壁面温度为10，试求每米管长的冷量损失量，W/m。（保温层热导率w/(m),：0.07）,解,示意图如图所示,其中,章节小结,第二节 热传导（重点）,物质热导率W/mK,物质的物理性质之一，越大,导热越 快，导热性能越好,非金属液体中水的热导率最大，气体热 导率很小，利于保温,单层平壁热传导计算公式,多层平壁热传导计算公式,单层圆筒壁热传导计算公式,Am求法1：,Am求法2：,