沈阳师范大学：《化工基础》课程教学资源（PPT课件）第3章 热量传递

沈阳师范大学化工基础第3章热量传递第3章热量传递3.1概述3.2热传导3.3对流传热3.4传热计算3.5传热设备换热器2025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 化工基础 第3章热量传递 第3章 热量传递 3.1 概述 3.2 热传导 3.3 对流传热 3.4 传热计算 3.5 传热设备——换热器

洗阳师范大学化工基础第3章热量传递enYna动量传递第三章热量传递三传/热量传递3.1概述质量传递3.1.1传热过程在化工生产中的应用3.1.2传热的基本方式热传导：发生在相互接触的物质之间和物质内部传热靠分子的无规则热运动（导热）无物质的宏观位移热对流自然对流传热人发生在流体内部，且流体有宏观位移强制对流（对流）热辐射：靠电磁波传热2025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 化工基础 第3章热量传递      质量传递 热量传递 第三章 热量传递 动量传递 3.1 概述 3.1.1 传热过程在化工生产中的应用 3.1.2 传热的基本方式 (对流) 传热 三传

投票设置最多可选1项用酒精灯加热装入水的试管的上部1至刚沸腾此时下部2的的水烫吗？烫不烫2提交2025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 化工基础 第3章热量传递 用酒精灯加热装入水的试管的上部1至刚沸腾， 此时下部2的的水烫吗？ 烫 不烫 A B 提交 投票 最多可选1项

洗阳师范大学化工基础第3章热量传递3.1.3定态传热与非定态传热若传热系统（如换热器）中传热面各点的温度不随时间而改变—定态传热3.1.4载热体及其选择1.加热剂：饱和水蒸气、烟道气、导热油、液态金属等2.冷却剂：水、空气、冷冻盐水、氨蒸气等3.1.5工业中的换热方式1.直接接触式换热2.蓄热式换热VAPOR3.间壁式换热（对流传热或给热）USTEAM2025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 化工基础 第3章热量传递 3.1.3 定态传热与非定态传热 若传热系统（如换热器）中传热面各点的温度不随时 间而改变——定态传热 3.1.4 载热体及其选择 1. 加热剂：饱和水蒸气、烟道气、导热油、液态金属等 2. 冷却剂：水、空气、冷冻盐水、氨蒸气等 3.1.5 工业中的换热方式 1. 直接接触式换热 2. 蓄热式换热 3. 间壁式换热（对流传热或给热）

洗阳师范大学化工基础第3章热量传递3.2热传导（导热）3.2.1傅里叶定律（Fourierslaw）傅立叶定律：某一微元的热传热速率与该微元等温面的法向温度梯度和该微元的导热面积成正比att+△t传热速率表达式：do=-adsOnat式中温度梯度：Q一传热速率，J/s或W：on九导热系数W/（mK）或Wl(mC），负号表示O与温度梯度方向相反。热通量（热流密度或传热强度）9：等温面及温度梯度doatdt维稳态：do--adsqdsOndn让巴普带斯约瑟夫·傅里叶BaronJeanBaptisteJosephFourier1768-1830），法国欧塞尔人，著名数学家，物理学家1822年出版专《热的解析理论》2025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 化工基础 第3章热量传递 n t S Q q   = = − d d t+t t n 等温面及温度梯度 3.2 热传导（导热） 3.2.1 傅里叶定律（Fourier’s law） 傅立叶定律：某一微元的热传热速率与该微元等温面的法向温 度梯度和该微元的导热面积成正比。 n t Q S d d d = −d 让·巴普蒂斯·约瑟夫·傅里叶（Baron Jean Baptiste Joseph Fourier，1768-1830），法国欧塞尔人，著名数学家、物理学家。 1822年出版专著《热的解析理论》。 n t Q λ S   传热速率表达式： d = − d n t   式中 ——温度梯度；Q ——传热速率，J/s或W； ——导热系数 , W/(m·K)或W/(m·℃)， 负号——表示Q与温度梯度方向相反。 热通量（热流密度或传热强度）q： 一维稳态：

沈阳师范大学化工基础第3章热量传递3.2.2导热系数：物性之一：与物质种类、热力学状态（T、P）有关物理含义：代表单位温度梯度下的热通量大小，故物质的入越大，导热性能越好。般地，几导电固体几非导电固体>入液体>入气体物质种类导热系数入T个，几固体：[w/m.C]气体0.006~0.6几液体（水、甘油例外）：液体0.07~0.7金属入液体>一般液体几液体；非导固体0.2~3.0九气体个。金属15~420p个，几液体影响不大；绝热材料<0.25入气体个（一般情况下影响较小）2025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 化工基础 第3章热量传递 物性之一：与物质种类、热力学状态（T、P）有关 物理含义：代表单位温度梯度下的热通量大小，故物质的 越大，导热性能越好。 一般地，导电固体> 非导电固体 >液体> 气体 T  ，固体； 液体 （水、甘油例外）； 金属液体>一般液体液体； 气体。 p ，液体影响不大； 气体（一般情况下影响较小） 3.2.2 导热系数： 物质种类 导热系数λ [w/m·℃] 气体 0.006~0.6 液体 0.07~0.7 非导固体 0.2~3.0 金属 15~420 绝热材料 ＜0.25

沈阳师范大学化工基础第3章热量传递snYnas生活常用材料导热系数导热系数密度（kg/m）用途材料名称W/m.K)铜8900380断桥铝1602800硅合金铝黄铜8400120铁780050177900窗框不锈钢PVC0.1713907000.18硬木5000.13建筑构件软木19000.4UP树脂玻璃钢25001.0碳酸钙玻璃0.18玻璃1180有机玻璃PMMA0.21200聚碳酸脂0.251150聚洗氨尼龙6.6%尼龙，25%玻璃14500.3纤维0.5980高密度聚乙烯HD热断桥0.33920低密度聚乙烯LD上2025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 化工基础 第3章热量传递 生活常用材料导热系数

沈阳师范大学化工基础第3章热量传递科技创新★天然金刚石导热系数达2000~2100W/mK：化学气相沉积法制备的金刚石炭膜可达2600Wl（mK）还是良好的绝缘体★普通的石墨室温热导率只有70-150W/（mK），高定向裂解石墨在其面L的热导率也达到了2000W/（m·K）★单层悬浮石墨烯的室温热导率可达到3000~5300W/m-K）：★新型太空反射绝热涂料热反射率为89%，导热系数为0.030W/（mK）：航天级保暖纤维聚酰亚胺，0.024（空气0.023）W/（m·K）项目聚酰亚胺对比产品热传导率0.024与空气接近（0.023）38极限氧指数/%阻燃要求大于26可燃性不燃（直到分解）无烟发烟情况耐受温度可以长期工作在260℃560分解温度小热缩比芳纶还小手感柔软似棉回潮率<3与锦纶接近舱外航天服工2025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 化工基础 第3章热量传递 科 技 创 新 ★天然金刚石导热系数达 2000~2100 W/(m∙K)；化学气相沉积法制备的 金刚石炭膜可达2600 W/(m∙K)，还是良好的绝缘体； ★普通的石墨室温热导率只有70~150W/(m∙K) ，高定向裂解石墨在其面 上的热导率也达到了2000 W/(m∙K) ； ★单层悬浮石墨烯的室温热导率可达到3000~5300 W/(m∙K) ； ★新型太空反射绝热涂料热反射率为89%，导热系数为0.030 W/(m∙K) ； 航天级保暖纤维——聚酰亚胺，0.024（空气0.023）W/(m∙K)

多选题2分设置羽绒服保暖的原因是（广空气的导热系数相对较小AB羽绒的导热系数小于空气的导热系数羽绒纤维阻碍了空气的对流传热羽绒量不变，蓬松的厚度不影响保暖效果提交2025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 化工基础 第3章热量传递 羽绒服保暖的原因是（ ）。 空气的导热系数相对较小 羽绒纤维阻碍了空气的对流传热 羽绒量不变，蓬松的厚度不影响保暖效果 A B C D 提交 羽绒的导热系数小于空气的导热系数 多选题 2分

洗阳师范大学化工基础第3章热量传莲henYunasan休夏中CLOSE2025年10月12日星期日

2025年10月12日星期日 化工基础 第3章热量传递