第六章传热述概第一节一、传热过程的应用(1)！物料的加热或冷却(2）热量与冷量的回收利用（3）设备与管路的保温返回2025/11/28
2025/11/28 1 第一节 概 述 返回 第六章 传 热 一、传热过程的应用 （1）物料的加热或冷却 （2）热量与冷量的回收利用 （3）设备与管路的保温
二、传热的基本方式(一)热传导气体分子做不规则热运动时相互碰撞的结果固体导电体：自由电子在晶格间的运动非导电体：通过晶格结构的振动实现液体机理复杂特点：静止介质中的传热，没有物质的宏观位移2025/11/28
2025/11/28 2 二、传热的基本方式 （一）热传导 气体 分子做不规则热运动时相互碰撞的结果 固体 导电体：自由电子在晶格间的运动 非导电体：通过晶格结构的振动实现 液体 机理复杂 特点：静止介质中的传热，没有物质的宏观位移
(二）热对流自然对流：由于流体内温度不同造成的浮升力引起的流动。强制对流：流体受外力作用而引起的流动特点：流动介质中的传热，流体作宏观运动(三)热辐射物体因热的原因发出辐射能的过程称为热辐射。能量转移、能量形式的转化不需要任何物质作媒介2025/11/28
2025/11/28 3 （二）热对流 （三）热辐射 物体因热的原因发出辐射能的过程称为热辐射。 自然对流：由于流体内温度不同造成的浮升力 引起的流动。 强制对流：流体受外力作用而引起的流动。 能量转移、能量形式的转化 不需要任何物质作媒介 特点：流动介质中的传热，流体作宏观运动
三、两流体通过间壁换热过程)间壁式换热器热流体T冷流体tTT2套管换热器2025/11/28
2025/11/28 4 三、两流体通过间壁换热过程 冷流体t1 t2 热流体T1 T2 （一）间壁式换热器 套管换热器
(二)传热速率与热流密度传热速率Q（热流量）：单位时间内通过换热器的整个传热面传递的热量，单位J/s或W。热流密度g（热通量）：单位时间内通过单位传热面积传递的热量，单位J/（s.m2)或W/m2。Q9A2025/11/28
2025/11/28 5 传热速率Q（热流量）：单位时间内通过换热器的 整个传热面传递的热量，单位 J/s或W。 热流密度q （热通量） ：单位时间内通过单位传 热面积传递的热量，单位 J/(s. m2)或W/m2 。 （二）传热速率与热流密度 A Q q =
(三)稳态与非稳态传热Q,q,t ... = f(x, y,z,0)非稳态传热atQ,q,t...= f(x, y,z)0稳态传热a02025/11/28
2025/11/28 6 非稳态传热 Q,q,t = f (x, y,z, ) （三）稳态与非稳态传热 稳态传热 Q,q,t = f (x, y,z) = 0 t
(四)两流体通过间壁的传热过程9i(对流)(1)热流体>管壁内侧传序对流对流Q02(热传导)>管壁外侧(2)管壁内侧热流体冷流体03(对流)>冷流体(3)管壁外侧T2ti稳态传热：Q1=Q2=Q3=Q2025/11/28
2025/11/28 7 热流体 管壁内侧 对流 ⎯⎯⎯⎯→ ( ) 1 (1) Q （四）两流体通过间壁的传热过程 t2 t1 T1 T2 对流 传导 对流 冷 流 体 Q 热 流 体 管壁内侧 管壁外侧 热传导 ⎯⎯⎯ ⎯→ ( ) 2 (2) Q 管壁外侧 冷流体 对 流 ⎯⎯⎯⎯→ ( ) 3 (3) Q 稳态传热： Q1 = Q2 = Q3 = Q
(五)总传热速率方程At总传热推动力mQ= KAtm 总热阻1/ KA式中△tm一一两流体的平均温度差，℃或K;A一一传热面积，m2;K一一总传热系数，W/(m2.℃)或W/(m2·K)。2025/11/28
2025/11/28 8 式中 tm──两流体的平均温度差，℃或K； A──传热面积，m2； K──总传热系数，W/(m2·℃)或W/(m2·K)。 总热阻 总传热推动力 = = = KA t Q KA t 1/ m m （五）总传热速率方程
第二节热传导傅立叶定律一、(1)温度场和等温面温度场：某时刻，物体或空间各点的温度分布。t = f(x,y,z,0)非稳态温度场t = f(x, y,z)稳态温度场等温面：在同一时刻，温度场中所有温度相同的点组成的面。不同温度的等温面不相交2025/11/28
2025/11/28 9 一、傅立叶定律 温度场：某时刻，物体或空间各点的温度分布。 （一）温度场和等温面 非稳态温度场 t = f (x, y,z, ) 稳态温度场 t = f (x, y,z) 等温面：在同一时刻，温度场中所有温度相同的点 组成的面。 第二节 热传导 不同温度的等温面不相交
(二)温度梯度：表示温度场内某一点等温面法线方向n的温度变化率。t+△tAnAX△tagradt = limatanAn->0 △nan方向：法线方向，以温度增加的方向为正。102025/11/28
2025/11/28 10 （二）温度梯度 ：表示温度 场内某一点等温面法线方向 的温度变化率。 n t n t gradt n = = →0 lim n n x t+t t x n t Q 方向：法线方向，以温度增加的方向为正