第一章 热工计算基础知识 一.传热的基本方式 1.导热
概念:指物体各部分无相对位移或不同物体直接接触时依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而进行的热量传递现象。
大平壁导热是导热的典型问题,平壁导热的热流密度q 与平壁两侧的温度差成正比;与壁厚δ成反比;并与材料的导热性能λ有关。
t q =
δ
λ 导热率(导热系数)λ:衡量材料导热难易程度的热物理量。其意义是单位厚度的物体具有单位温度差时,在它的单位面积上每单位时间的导热量。W/m ·K
在传热学中,常用电学的欧姆定律来分析热量传递中热量与温度差之间的关系,用热流密度代替电流,温度差代替电位差,热阻代替电阻。则可以得到热流密度的计算式为:
R
t q =
这样我们就可以得到在平壁导热过程中的热阻表达式为:λ
δ=R 2.热对流
概念:依靠流体的运动,把热量由一处传递到另一处的现象。 一般在工程中很少出现液体,所以我们主要以气体为研究对象来研究热对流现象。涉及最多的也就是气体与固体表面直接接触时的换热,这时在固体的表面通过的热流密度就可以用下式表示: t h q =
h 为对流换热表面传热系数(对流换热系数),其意义是指单位面积上,当流体同壁之间为单位温度差,在单位时间内所能传递的热量。W/m 2·K
h
R 1=即为单位壁表面积上的对流换热热阻。在这里对流换热系数与多种因
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