热工基础传热学 1概述ppt课件.ppt

热工基础 传 热 学 部 分,（Heat Transfer）,一、什么是传热学研究热量传递规律的科学。热量传递的机理、规律、计算和测试方法热量传递过程的推动力：温差,Energy flows from hot objects to cold.,There is no energy flow between two objects at the same temperature.,传热学概述,二、传热学应用实例,自然界与生产过程到处存在温差传热很普遍,日常生活中的例子人体为恒温体。若房间里气体的温度在夏天和冬天都保持20度，那么在冬天与夏天、人在房间里所穿的衣服能否一样？,夏天人在同样温度（如：25度）的空气和水中的感觉不一样。为什么？,为什么水壶的提把要包上橡胶？,不同材质的汤匙放入热水中，哪个黄油融解更快？,传热,传热,传热,热量传递有哪些方式？如何计算传热量？影响因素？如何确定温度？如何确定换热设备大小？,工质性质？工质状态？能量多少？能量性质？能量转换规律？热力过程如何分析？,传热,在下列技术领域大量存在传热问题动力、化工、制冷、建筑、环境、机械制造、新能源、微电子、核能、航空航天、微机电系统（MEMS）、新材料、军事科学与技术、生命科学与生物技术,三、热量传递的基本方式,热量传递基本方式：热传导、热对流、热辐射,对流辐射,导热,对流辐射,1.热传导（导热）heat conduction,定义和特征定义：指温度不同的物体各部分或温度不同的两物体间直接接触时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而进行的热量传递现象。物质的属性：可以在固体、液体、气体中发生,导热的特点必须有温差物体直接接触依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递热量不发生宏观的相对位移纯导热只能发生在密实的固体中,2.热对流(convection)与对流换热,定义：流体中（气体或液体）温度不同的各部分之间，由于发生相对的宏观运动而把热量由一处传递到另一处的现象。,流体中有温差 热对流必然同时伴随着热传导，自然界不存在单一的热对流,对流换热：流体与温度不同的固体壁间接触时的热量交换过程Convection heat transfer,对流换热的特点对流换热与热对流不同，既有热对流，也有导热；不是基本传热方式，是导热与热对流同时存在的复杂热传递过程必须有直接接触（流体与壁面）和宏观运动；必须有温差,分类,对流换热按照不同的原因可分为多种类型,是否相变，分为：有相变的对流换热和无相变的对流换热,流动原因，分为：强迫对流换热和自然对流换热。,流动状态，分为：层流和紊流。,定义物体通过电磁波来传递热量的方式。,物体的温度越高、辐射能力越强；若物体的种 类不同、表面状况不同，其辐射能力不同,辐射换热：物体间靠热辐射进行的热量传递 Radiation heat transfer,3.热辐射（Thermal radiation）,辐射换热的特点,不需要冷热物体的直接接触；即：不需要介质的存在，在真空中就可以传递能量,无论温度高低，物体都在不停地相互发射电磁波能、相互辐射能量；高温物体辐射给低温物体的能量大于低温物体辐射给高温物体的能量;总的结果是热由高温传到低温,辐射过程中伴随着能量形式的转换：物体内能电池波能物体内能,传热学基本内容,(1)导热 Heat conduction(2)对流换热 Convection heat transfer(3)热辐射及辐射换热 Thermal radiation and radiation heat transfer(4)传热过程与换热器 Heat transfer and heat exchanger,