PAGE-7-一、热量传递的三种基本方式－－导热、对流、热辐射：1、概念：1）基本概念：ⅰ）、导热的概念：物体各部分之间不发生相对位移，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递。ⅱ）、对流的概念：指由于流体的宏观运动，从而流体各部分之间发生相对位移、冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程ⅲ）、热辐射：物体因热的原因发出辐射能的现象2）、传热的机理：ⅰ）导热依靠微观粒子的热运动：分子、原子的相互碰撞、晶格的振动等ⅱ）对流依靠流动的宏观运动：流体的相互位移或掺混ⅲ）热辐射：发射电磁波2、热量传递的三个基本公式1）导热的傅里叶定律（一维）：Φ－热流量（单位时间通过某一给定面积的热量),单位Wq—单位时间内通过单位面积的热流量，单位W/m22)对流换热的牛顿冷却定律：Ⅰ、对流换热：对流伴随有导热的现象Ⅱ、牛顿冷却定律流体被加热时：流体被冷却时：h—表面传热系数，与过程有关。单位W/m2.K3、热辐射（斯忒藩－玻尔兹曼定律)：（σ-斯忒藩－玻尔兹曼常量（黑体辐射常数）σ=5.67×10-8W/(m2.K4)实际物体热辐射量：二、传热过程：传热过程的概念：热量由壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧流体中去的过程。2、传热过程热流量的计算：3、传热系数（单位W/m2.K)：三、热阻：串联环节的总热阻等于各分热阻之和，且稳态时，各环节的热流量相等。第二章导热基本定律及稳态导热一、温度场、等温面、等温线、温度梯度的意义等温线的特点：物体中的任一条等温线要么形成一个封闭的曲线，要么终止在物体表面上，而不会与另一条等温线相交。温度梯度：空间某点的温度的变化率。二、导热的基本定律、意义1、导热基本定律（傅里叶定律）：2、傅里叶定律的意义：揭示了连续温度场内每一点的温度梯度与热流量间的联系。三、导热系数：物理意义：表征材料导热能力的大小。定义式：2、影响导热系数的因素：物质的种类和温度等3、实际计算：λ=λ0（1+bt)四、导热微分方程式及定解条件：1、导热系数为常数的三维非稳态导热微分方程：当无内热源（），稳态（），一维（）则上式简化为：2、导热微分方程的常见边界条件（给出已知条件）：已知条件稳态非稳态第一类边界条件边界上的温度tw=常数tw=f(τ）第二类边界条件热流密度q=常数第三类边界条件表面传热系数h及周围流体的温度tf四、典型截面一维稳态的导热的计算：1、平壁：多层平壁2、圆筒壁：多层圆筒壁的导热热流量3、肋：1)温度分布：p和A分别为肋截面的周长和面积。2)肋的热流量计算：3)加等截面直肋的条件：4）、通过环肋及三角形截面直肋的导热4、具有内热源的导热：5、多维导热问题：S－形状因子与一维的傅里叶定律比较第三章非稳态导热一、非稳态导热的特点：1、非稳态导热过程中的热流量处处不等；2、非稳态正规导热状态：二、非稳态导热的计算：1、集总参数法：集总参数法即忽略物体内部导热热阻的方法。1）采用集总参数法的条件：(1)厚度为2δ的大平板M=1(2)半径为R的长圆柱M=1/2(3)半径为R的球体M=1/3Bi小于1的物理意义：物体中各点的过余温度的偏差小于5%2）集总参数法的计算：从τ=0→τ时刻段所交换的热量：3）时间常数τC:当时间τ=τC，物体的过余温度等于初始过余温度的36.8%2、一维非稳态分析解法：1）采用一维非稳态分析解法的条件：Fo的物理意义：实际测量的时间与热量传递到面积上所需的时间。2）计算方法：ⅰ、采用拟合公式第一步，算出Bi、F0；（判断是否可用分析解法）第二步，由以下公式P75并查表计算获得第三步，计算平板内的温度P73及换热量从初始时刻0到稳态时所传递的热量：从初始时刻0到τ时间段内所传递的热量：ⅱ、用海勒斯图法计算：第一步，算出Bi、F0、x/δ、F0Bi2第二步，由无限大平板中心温度的诺谟图P76求第三步，由P77图3－7求出无限大平板的-----------------------------------第四步，计算：第五步，从初始时刻0到稳态时所传递的热量：第六步，查图3－8P77，得3、半无限大物体的非稳态导热1）当热量的传递只在物体表面，而不深入到物体内部，则：其中无量纲变量，erfη称为误差函数2）掌握的物理意义(1)从位置上：(2)从时间上：x处的温度稳态和非稳态计算的总结：一、区别稳态和非稳态：稳态：特点是温度不随时间改变；通常给出板等内外温度，非稳态：特点是温度随时间改变，二、区别一维、二维、三维、半无限大物体：一维：无限大平板、无限长圆柱多维包括二维和三