(完整PPT)传热学目录contents•传热学基本概念与原理•导热现象与规律•对流换热原理及应用•辐射换热基础与特性•传热过程数值计算方法•传热学实验技术与设备•传热学在工程领域应用案例01传热学基本概念与原理03热辐射通过电磁波传递热量的方式，不需要介质，可在真空中传播。01热传导物体内部或两个直接接触物体之间的热量传递，由温度梯度驱动。02热对流流体中由于温度差异引起的热量传递，包括自然对流和强制对流。热量传递方式稳态传热系统内的温度分布不随时间变化，热量传递速率保持恒定。非稳态传热系统内的温度分布随时间变化，热量传递速率也随时间变化。传热机理包括导热、对流和辐射三种基本传热方式的单独作用或相互耦合作用。传热过程及机理生物医学工程研究生物体内的热量传递和温度调节机制，为医学诊断和治疗提供理论支持。航空航天工程解决高速飞行时的高温问题，保证航空航天器的安全运行。机械工程用于优化机械设备的散热设计，提高设备运行效率和可靠性。能源工程用于提高能源利用效率和开发新能源技术，如太阳能、地热能等。建筑工程在建筑设计中考虑保温、隔热和通风等因素，提高建筑能效。传热学应用领域02导热现象与规律导热定义物体内部或物体之间由于温度差异引起的热量传递现象。热流密度单位时间内通过单位面积的热流量，表示热量传递的强度和方向。热传导定律描述导热过程中热流密度与温度梯度之间关系的定律，即傅里叶定律。导热基本概念及定律温度温度对导热系数的影响因材料而异，一般情况下，随着温度的升高，导热系数会增加。压力对于某些材料，如气体，压力的变化会对导热系数产生显著影响。材料性质不同材料的导热系数差异较大，如金属通常具有较高的导热系数，而绝缘材料则具有较低的导热系数。导热系数影响因素稳态导热物体内部各点温度不随时间变化而变化的导热过程。在稳态导热过程中，热流密度和温度分布保持恒定。非稳态导热物体内部各点温度随时间变化而变化的导热过程。在非稳态导热过程中，热流密度和温度分布会发生变化，通常需要考虑时间因素对导热过程的影响。稳态与非稳态导热过程03对流换热原理及应用由于流体内部温度梯度引起的流动，如暖气片散热、自然风冷却等。自然对流强制对流混合对流通过外部力量（如风扇、泵等）驱动流体流动，如空调制冷、汽车散热器等。自然对流和强制对流同时存在的情况，如电子设备散热、建筑物通风等。030201对流换热现象及分类流体物性包括密度、粘度、导热系数等，影响流动状态和传热效率。流动状态层流或湍流，影响传热系数和温度分布。传热表面形状和大小影响流动边界层和传热面积，从而影响传热效率。温度差传热驱动力，温差越大，传热速率越快。影响对流换热因素汽车散热器设计通过合理设计散热器结构和水泵性能，确保发动机在高温环境下正常工作，提高汽车性能和安全性。牛顿冷却定律描述对流换热过程中，传热速率与温差之间的关系，即q=h(Tw-Tf)，其中q为传热速率，h为对流换热系数，Tw和Tf分别为壁面温度和流体温度。电子设备散热设计通过优化散热结构、提高散热材料导热性能等手段，降低设备温度，提高稳定性和可靠性。空调制冷技术利用强制对流和制冷剂循环，实现室内温度的快速降低和舒适度的提高。牛顿冷却定律及其应用04辐射换热基础与特性热辐射基本概念和定律普朗克定律给出了黑体辐射力随波长的分布规律。基尔霍夫定律在热平衡状态的物体所辐射的能量与吸收的能量之比与物体本身物性无关,只与波长和温度有关。热辐射定义物体由于具有温度而辐射电磁波的现象。斯蒂芬-玻尔兹曼定律黑体的全波长辐射力与温度的四次方成正比。维恩位移定律黑体的最大单色辐射力对应的波长与绝对温度成反比。能够吸收外来的全部电磁辐射，并且不会有任何的反射与透射的物体称为黑体，黑体辐射即指该物体的热辐射现象。黑体辐射介于黑体与白体之间的物体称为灰体，灰体辐射即指该物体的热辐射现象。灰体能够部分吸收外来的电磁辐射，并部分反射与透射。灰体辐射黑体的吸收率α=1，灰体的吸收率α<1。因此，在相同温度下，黑体的辐射能力最强，灰体次之。黑体与灰体的比较黑体辐射与灰体辐射辐射换...
