传热学ppt学习课件6•传热学基本概念与原理•导热现象及其分析•对流换热原理及应用•辐射换热基础与计算方法•传热过程综合分析与优化•实验方法与数据处理技巧contents目录01传热学基本概念与原理热传导物体内部或相互接触的物体之间，由于分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递现象。热对流流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程。热辐射物体通过电磁波传递能量的方式。热量传递方式传热过程及机理传热过程热量从高温区向低温区传递的过程，包括稳态传热和非稳态传热。传热机理热量传递的微观机制，包括分子热运动、自由电子运动和光子传递等。物体内部各点温度的集合，描述物体温度的空间分布。温度场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。热流密度温度场与热流密度热阻热量传递过程中的阻力，表示热量传递的难易程度。热导率材料导热能力的物理量，表示材料在单位温度梯度下单位时间内通过单位面积的热量。热阻与热导率02导热现象及其分析01一维稳态导热过程中，物体内部温度分布呈现线性或非线性变化，取决于材料的热物性和边界条件。温度分布02一维稳态导热时，热流密度保持恒定，不随时间变化。热流密度03一维稳态导热过程中，热阻是描述热量传递难易程度的物理量，与材料的导热系数、厚度等因素有关。热阻概念一维稳态导热过程温度场多维稳态导热过程中，物体内部温度分布呈现三维空间的变化，需考虑各方向上的热传导。热流矢量多维稳态导热时，热流密度矢量在空间各点上的方向和大小均可能不同。等温线和等温面多维稳态导热过程中，等温线和等温面可用来描述物体内部温度的分布情况。多维稳态导热过程030201热流密度变化非稳态导热时，热流密度随时间变化，不满足恒定条件。集中参数法和分布参数法非稳态导热过程的分析可采用集中参数法（如集总热容法）或分布参数法（如有限差分法、有限元法等）。温度随时间变化非稳态导热过程中，物体内部温度分布随时间发生变化，需考虑时间因素对热量传递的影响。非稳态导热过程生物组织热物性生物组织的热物性（如导热系数、比热容等）与普通材料不同，具有各向异性和非均匀性等特点。血液循环对导热的影响生物组织内存在血液循环系统，血液流动对热量传递具有重要影响，需考虑其对导热过程的作用。生物组织内温度调控生物体通过自身调节机制维持体温恒定或局部温度变化，涉及复杂的生理和生化过程。生物组织内导热特点03对流换热原理及应用由温度梯度引起的流体内部密度差异而产生的流动。自然对流由外部力（如泵、风扇等）驱动流体流动。强制对流层流为流体层与层之间平滑流动，湍流则伴有涡旋和不规则运动。层流与湍流对流换热现象及分类描述物体表面与流体间对流换热的基本定律，即热流密度与温差成正比。牛顿冷却定律通过实验数据拟合得到的对流换热系数计算式，如努塞尔数关联式等。实验关联式牛顿冷却定律与实验关联式流体物性如导热系数、密度、粘度等，影响热量在流体中的传递和流动状态。流动状态层流和湍流的对流换热系数有很大差异，湍流通常具有更高的换热效率。几何因素如管道形状、大小、表面粗糙度等，影响流体流动和热量传递。影响对流换热因素探讨工程应用举例利用对流换热原理设计高效换热器，如管壳式换热器、板式换热器等。计算机芯片散热、汽车散热器等利用对流换热原理实现热量传递。室内空调通过强制对流实现室内温度的调节。锅炉、热电站等设备中，通过对流换热实现能源的转化和利用。换热器设计散热设备空调系统能源利用04辐射换热基础与计算方法物体由于具有温度而辐射电磁波的现象。热辐射定义基尔霍夫定律、普朗克定律、维恩位移定律、斯特藩-玻尔兹曼定律。热辐射基本定律描述物体辐射能力的物理量，与温度、波长、方向等因素有关。辐射力与辐射强度热辐射基本概念和定律03实际物体的辐射特性介于黑体和灰体之间，与物体的材料、表面状态、温度等因素有关。01黑体辐射特性吸收所有波长的辐射，没有反射和透射，因此黑体是一个理想化的物体。02灰体辐射特性对不同波长的辐射有相同的吸收率，即灰体的吸收率与波长无关。黑体辐射和灰体辐射特性角系数...
