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1、BActtR1211kRhh 第一章 传热学与工程热力学的关系：a 工程热力学研究平衡态下热能的性质、热能与机械能及其他形式能量之间相互转换的规律，传热学研究过程和非平衡态热量传递规律。b 热力不考虑热量传递过程的时间，而传热学时间是重要参数。c 传热学以热力学第一定律和第二定律为基础。传热学研究内容 传热学是研究温差引起的热量传递规律的学科，研究热量传递的机理、规律、计算和测试方法。热传导 a 必须有温差 b 直接接触 c 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 d 没有能量形式的转化 热对流 a 必须有流体的宏观运动，必须有温差；b 对流换热既有对流，也有
2、导热；c 流体与壁面必须直接接触；d 没有热量形式之间的转化。热辐射：a 不需要物体直接接触，且在真空中辐射能的传递最有效。b 在辐射换热过程中，不仅有能量的转换，而且伴随有能量形式的转化。c只要温度大于零就有能量辐射。d物体的辐射能力与其温度性质有关。传热热阻与欧姆定律 在一个串联的热量传递的过程中，如果通过各个环节的热流量相同，则各串联环节的的总热阻等于各串联环节热阻之和（I 总=I1+I2，则 R 总=R1+R2）第二章 温度场：描述了各个时刻物体内所有各点的温度分布。稳态温度场：稳态工作条件下的温度场，此时物体中个点的温度不随时间而变 非稳态温度场：工作条件变动的温度场，温度分布随时间
3、而变。等温面：温度场中同一瞬间相同各点连成的面 等温线：在任何一个二维的截面上等温面表现为 肋效率：肋片的实际散热量与假设整个肋表面处于肋基温度时的理想散热量0 之比 接触热阻 Rc:壁与壁之间真正完全接触，增加了附加的传递阻力 三类边界条件 第一类：规定了边界上的温度值 第二类：规定了边界上的热流密度值 第三类：规定了边界上物体与周围流体间的表面传热系数h 及周围流体的温度。导热微分方程所依据的基本定理 傅里叶定律和能量守恒定律 傅里叶定律及导热微分方程的适用范围 适用于：热流密度不是很高，过程作用时间足够长，过程发生的空间尺度范围足够大 不适用的：a 当导热物体温度接近 0k 时 b 当过
4、程作用时间极短时 c 当过成发生的空间尺度极小，与微观粒子的平均自由程相接近时 22Flola换热时间边界热扰动扩散到面积上所需的时间第三章 非正规状况阶段和正规状况阶段 非正规状况阶段：温度分布主要受初始温度分布的控制 正规状况阶段：当过程进行到一定深度时，物体初始温度的分布的影响逐渐消失，此后不同 时刻的温度分布主要受热边界条件的影响。Bi 数、Fo 数定义及物理意义 Bi 数：固体内部导热热阻与界面上换热热阻之比 Bi=&h/入 Fo 数：表征非稳态过程进行深度的无量纲时间。集中参数法定义及应用范围 答：忽略物体内部导热热阻的简化分析方法称为集中参数发。当 Bi 数很小时可以采用集中参数
5、法。第四章 导热问题数值求解的基本思想 把原来在时间、空间坐标系中连续的物理量的场，如导热物体的温度场等，用有限个离散点上的值的集合来代替，通过求解按一定方法建立起来的关于这些值的代数方程，来获得离散点上被求物理量的值 作业 4-9 第五章 对流传热的定义和影响因素 流体流经固体时流体与固体表面之间的热量传递现象。a 流体流动的起因 b 流体有无相变 c 流体的流动状态 d 换热表面的几何因素 e 流体的物理性质 流动边界层：在固体表面附近流体速度发生剧烈变化的薄层称为流动边界层。热边界层：固体表面附近流体温度发生剧烈变化的这一薄层称为温度边界层或热边界层。普朗特数的基本意义 Pr 数表征了流
6、动边界层与热边界层的相对大小。从传热观点看，为什么暖气片一般放在窗户下面？答窗户附近的温度较低，容易和暖气产生的热空气产生空气对流，这样室内的温度能较快 提升（高温与低温引起的空气对流）温度同为 20 摄氏度的水，假设流动速度相同，当你将两只手分别放到水和空气中，为什么 感觉不同 尽管水和空气的流速和温度相同，由于水的密度约为空气的一千倍，而动力粘度则相差不大，所以收放入水中的雷诺数要远大于手放入空气中的雷诺数，因此手放入水中的努塞尔数大，另一方面水的传热系数比空气的大。第六章 相似分析法、量纲分析法 答：相似分析法：物理现象相似的性质；相似准数间的关系；判断相似的充分必要条件 量纲分析法：在
7、已知相关物理量的前提下，采用量纲分析获得无量纲量。相似原理的基本内容 1、物理现象相似的性质；2、相似准数间的关系；3、判断相似的充分必要条件 复习题 1、9 物理量相似是指两现象在空间相似的前提下，各对应参量在空间的对应点和时间的对应间隔上互成比例。Nu：对流换热的强弱。Pr：流体动量扩散能力和热量扩散能力的相对大小。Gr：浮升力和粘性力的相对大小反映了自然对流换热的强弱。第七章 凝结传热：蒸汽遇冷凝结并伴随有相变的对流传热 膜装凝结：凝结液体很好的湿润壁面并在壁面上形成膜，珠状凝结：当凝结液体不能很好的湿润壁面时，凝结液体在壁面上形成一个个的液珠 大容器沸腾的 4 个阶段：1 自然对流 2
8、 核态沸腾 3 过渡沸腾 4 稳定膜态沸腾 膜状凝结的影响因素和其传热强化 影响因素：1、不凝结气体 2、管子排数 3、管内冷凝 4、蒸汽流速 5、蒸汽过热度 6、液膜过冷度及温度分布的非线性 传热强化：增加尖突物、及时排液、减薄液膜厚度 沸腾传热的影响因素及其强化：影响因素：1、不凝结气体 2、过冷度 3、液位高度 4、重力加速度 1、管内沸腾 6、沸腾表面结构 强化：1、强化大容器沸腾的表面结构 2、强化管内沸腾的表面结构内螺纹管,内肋管 什么是沸腾传热的临界热流密度？当沸腾传热达到临界热流密度时，在什么条件下才会对 设备产生危害？为什么？答：热流密度的峰值 Qmax 被称为临界热流密度。
9、当临界热流密度一旦超过峰值t 将猛升1000，可能导致设备烧毁。试对水平管外膜装凝结及水平管外膜态沸腾传热的过程异同 第八章 热辐射：由于热的原因而产生的电磁波辐射称为热辐射 辐射力：单位时间内，物体的单位表面积向半球空间发射的所有波长的能量总和 光谱辐射力：单位辐射面积半球空间辐射出去的包含波长在内的单位波长间隔内的辐射能 定向辐射强度：从黑体单位可见面积发射出去的落到空间任意方向立体角中的能量 普朗特定律：黑体光谱辐射力随波长及温度的变化规律 兰贝特：黑体辐射能量按空间方向的分布规律 韦恩位移定律：给出份额最大的光谱辐射能的波长。斯特凡-玻尔兹曼定律：描述黑体辐射力的定律 黑体：能够全部吸
10、收各种波长的辐射能的物体叫做黑体 灰体：热辐射分析中，光谱吸收比与波长的无关 光谱发射率：实际物体的光谱辐射力与黑体的光谱辐射力之比 光谱吸收比：物体吸收某一特定波长的辐射能的百分数 第九章 角系数：表面 1 发出的辐射能中落到表面 2 的百分数 有效辐射：单位时间内离开表面单位面积的总辐射能 投入辐射：单位时间内投入到单位面积上的总辐射能 重辐射面 遮热板：插入两个辐射传热表面之间用以削弱辐射传热的薄板 辐射传热的强化和削弱的方法措施：答：1、控制表面热阻 2、控制表面的空间热阻 3、使用遮热板 角系数有哪些特性，这些特性的物理背景是什么 答：1、相对性 2、完整性 3、可加性 1.在两物体
11、处于热平衡时，静辐射换热量为零 2.封闭系统中，任一表面发生的辐射能必全部落在封闭系统各表面上 3.从表面 1 出发落到表面 2 上的总能量，等于落到表面 2 上各部分辐射能之和 角系数是一个几何因子是在什么样的前提下得出的 物体表面性质及表面温度均匀，物体辐射服从蓝贝特定律 第十章 传热过程：热量从壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧流体的过程 肋化系数：加肋后的总表面积与内测未加肋时的表面积之比。换热器效能：换热器的实际传热量与最大可能传热量之比 换热器主要类型：1、间壁式 2、混合式 3、蓄热式 1、顺流式 2、逆流式 3、交叉流式 提高换热器紧凑性的途径 1、减小管径 2、采用板式结构 3、采用各种肋化表面 4、采用丝网状材料 热量传递过程的强化和削弱 1、增大传热系数 2、增大温差 3、面积，遮热板，材料 复习题 2、10