传热原理(1)VIP免费

11第三章传热原理第三章传热原理22传热，它是极为普遍而又重要的物理现象。冶金生产过程无论是否伴随化学反应或物态转变，热量传输往往对该过程起限制作用。传热的动力：温差本章研究传热的内容：1.传热方式2.特定条件下传热速率提高传热速率——提高生产率降低传热速率——提高热效率（节能）33导热对流辐射传热方式传热学的任务研究不同条件下热压和热阻的具体内容和数值，从而能计算出传热量大小，并合理地控制和改善传热过程。在学习过程中，首先分别研究各种传热方式单独存在时的传热规律和热阻，然后再扩大到研究一般的实际传热过程。44(1)传导传热（导热）①定义：在一个连续介质内若有温差存在，或者两温度不同的物体直接接触时，在物体内没有可见的宏观物质流动时所发生的传热现象叫导热。②条件：温差、无物质宏观运动。③取决于：物质本身的物性。55（2）对流传热（对流）①定义：有流体存在，并有流体宏观运动情况下所发生的传热叫对流。②条件：温差、有物质宏观运动。③取决于：物质本身的物性、流动状态。66（3）辐射传热（辐射）①定义：物体因受热发出热辐射能，高温物体失去热量而低温物体得到热量，这种传热方式叫辐射传热。②条件：温差、发射电磁波。③取决于：两物体空间位置（角度系数）、表面特性（黑度）。773.1稳定态导热定义：即导热系统内各部分的温度不随时间发生变化，或者说同一时间内传入物体任一部分的热量与该部分物体传出的热量是相等的。等温面：物体内温度相同的所有点联成的面积称为等温面。导热作用是物体内部两相邻质点（如分子，原子，离子）通过热振动，将热量依次传递给低温部分，如炉壁的散热，就存在导热作用。883.1.1导热的基本方程式（傅立叶方程式）如图3-1所示：设两等温面间距离为dx，温差为dt，则传导的热量Q（W），应与温度差及传热面积成正比,而与距离成反比：FdxdtQW得：λ的单位为：CmWmmCWFdxdtQ020./993.1.2导热系数1）单位：w/mc2）物理意义：物体的导热能力，q导热能力3）影响因素：a.物质种类：气：0.006~0.6w/mc液：0.07~0.7w/mc金属：2.2~420w/mc；其中纯银最高，铜、金、铝次之。b.物理状态：温度、压力、密度、湿度等，其中温度是最重要的因素。4）函数：λt＝λ0+btW/m℃导热系数λ：单位时间、单位面积、温差为1C传递的热量，即单位传热量。10101、单层平壁的稳定态导热设壁两侧温度分别为t1、t2，壁厚为S。稳定热态下的导热方程：FsttQ21均可见：平壁稳定导热时的“热压”即为壁两侧的温度差，而“热阻”则为：FSR均℃/ww即热阻与壁厚成正比，而与平均导热系数及传热面积成反比11112、多层平壁的稳定态导热已知壁内外两侧温度为各层厚度为t1、t3，各层壁厚为S1及S2，导热系数分别为λ1、λ2。假定两层壁为紧密接触，且接触面两边温度相同，并假令其为t2（图3－3）。第一层平壁：第二层平壁：FSttQ11211FSttQ2322假定均为稳定热态，通过物体的热流应相等，即Q1=Q2＝Q1212按和比定律得：对平壁，若内外侧面积都相等，也可将F提出：FSFSttFSFS)tt()tt(Q22112122113221FSSttQ221121可看出：通过两层平壁导热的热流等于两层的热压之和与两层热阻之和的比值，即21312121RRttRRttQ1313当Q求出后，可求出中间温度t2:FSQtt1112FSQtt1112或可用同样方法证明，通过几层平里的导热量为：WRttQn1ii1n1式中：iiiiFSR1414注意：（1）在推导多层平壁公式时，曾假定各层紧密接触，而接触的两表面温度相同。实际中往往由于表面不平滑两相邻面很难紧密贴在一起，而且由于空气薄膜的存在，将使多层热阻增加。这种附加热阻称为“接触热阻”，其数值与空隙大小，充填物种类及温度高低都有关系。（2）当应用公式时，须要确定各层的平均导热系数。因而要知道各接触面的温度。但实际中往往难于测定这些温度。为解决这一问题，一般采用试算逼近法。（a）先假定接触面温度为两极端温度的某种中间值，依此算出Q值后，再验算中间温度（见下例）。（b）若相差太多则以验算结果为第二次假定温...