华北电力大学：《电力生产过程及动力设备》课程电子教案（PPT教学课件）第三章 热传递的基本原理

三章热传递的基本原理 绪言 第一节导热 第二节对流换热 凵第三节辐射换热 第四节传热过程

第三章 热传递的基本原理 绪言 第一节 导热 第二节 对流换热 第三节 辐射换热 第四节 传热过程

绪言 什么是传热学? 1、传热学:传热学是研究热量传递规律的一门学科 热量:与过程相关的过程函数,如果不传递,在物体 内不叫热量,而是热能。 热能:与物体自身温度有关的状态函数 什么时候发生“热量传递”呢? ■温差存在—-热量自发的从高温处传到低温处。 日常生活中: 烧开水,水壶底结垢后,烧水时间增长,为什么? 冬天,上午晒被子,晚上还暖和,为什么? 冬夏室内温度都是20℃,但是冬穿毛衣夏穿衬衣, 为什么?

绪言 一、什么是传热学? 1、传热学：传热学是研究热量传递规律的一门学科。 „ 热量：与过程相关的过程函数，如果不传递，在物体 内不叫热量，而是热能。 „ 热能：与物体自身温度有关的状态函数。 „ 什么时候发生“热量传递”呢？ „ 温差存在——-热量自发的从高温处传到低温处。 „ 日常生活中： „ 烧开水，水壶底结垢后，烧水时间增长，为什么？ „ 冬天，上午晒被子，晚上还暖和，为什么？ „ 冬夏室内温度都是20℃，但是冬穿毛衣夏穿衬衣， 为什么？

绪言 工程应用中: 设备设计、制造、运行离不开传热学 动力、化工、制冷、建筑、机械制造、新能源、 微电子、核能、航空航天、微机电系统(MEM) 新材料、军事科学与技术、生命科学与生物技术 请同学举例

„ 工程应用中： „ 设备设计、制造、运行离不开传热学 绪言

电子问题:集成电路集成密度↑,发热量↑,每 cm2电路芯片的散热量,20世纪70年代,10W;20世 纪80年代,20~30W;20世纪90年代以后,102W, 设计制造时要考虑:运行时,这些热量如何散出去, 如果这些热散不出去,势必影响其寿命及工作可靠性。 电厂中为了强化传热和节能而进行的锅炉受热面 改造,锅炉保温。 热工测点怎样布置才能减小测温温差?如测壁温

)电子问题：集成电路集成密度↑，发热量↑，每 ㎝2电路芯片的散热量，20世纪70年代，10W；20世 纪80年代，20~30W；20世纪90年代以后，102W， 设计制造时要考虑：运行时，这些热量如何散出去， 如果这些热散不出去，势必影响其寿命及工作可靠性。 )电厂中为了强化传热和节能而进行的锅炉受热面 改造，锅炉保温。 )热工测点怎样布置才能减小测温温差？如测壁温

中国首次载人航天正行 中国 轨道舱 神舟五号 空间容量:3人 重量:7.8吨 ●● 服务舱 长度:8.65米 系留系统 直径:2.80米 翼展:19.40米 推进器 居住空间:8立方米 最长停留时间:20天 轨道修正 降落舱 太阳能电池板 长度:2.5米 (1.5千瓦/时36平方米 重量:3.2吨 着陆:使用降落伞 长 1⊙2003 端a

绪言 2、与热力学的比较 都是以热力学第一(能量守恒)、第二定律(熵增原 理)为基础,研究热现象,但侧重点不同。 ■传热学:一个平衡状态到另一个平衡状态热量传递规 律 热力学:总的能量变化及功热能的相互转换, 如烧热的铁棒在水中冷却 热力学:整个过程铁棒的放热量 传热学:整个过程铁棒的放热量,还有任一时刻铁棒 的温度

„ 2、与热力学的比较 „ 都是以热力学第一（能量守恒）、第二定律（熵增原 理）为基础，研究热现象，但侧重点不同。 „ 传热学：一个平衡状态到另一个平衡状态热量传递规 律 „ 热力学：总的能量变化及功热能的相互转换， „ 如烧热的铁棒在水中冷却 „ 热力学：整个过程铁棒的放热量 „ 传热学：整个过程铁棒的放热量，还有任一时刻铁棒 的温度 。 绪言

绪言 传热问题的分类(两种类型) 1、计算传递的热流量Φ,用来増强或削弱传热量 Φ--单位时间内通过某一给定面积的热量称为热流量。 单位:W ■q-单位时间内通过单位面积的热流量称为热流密度或 面积热流量,W/m2 增强:汽车发动机中的散热量及人发烧需迅速退烧 削弱:热力设备管道加保温人冬天防冷 ■2、确定物体内各点的温度进行现象判断、温度控 制、热应力计算等。 启停炉时汽包的热应力监测 癟细胞温度高

二、传热问题的分类（两种类型） „ 1、计算传递的热流量Ф，用来增强或削弱传热量 „ Ф---单位时间内通过某一给定面积的热量称为热流量。 单位： W „ q---单位时间内通过单位面积的热流量称为热流密度或 面积热流量，W/m 2 。 „ 增强：汽车发动机中的散热量 及人发烧需迅速退烧 „ 削弱：热力设备管道加保温 人冬天防冷 „ 2、确定物体内各点的温度 进行现象判断、温度控 制、热应力计算等。 „ 启停炉时汽包的热应力监测 „ 癌细胞温度高 绪言

绪言 、热量传递的三种基本方式 ■热传递是一种复杂的现象,在不同的条 件下,具有不同的机理,为了便于分析, 我们常把它们分成几种基本的传热方式, 般认为有三种,热传导、热对流和热 辐射。在实际中,往往是这三种方式的 不同组合而成的传热方式

三、热量传递的三种基本方式 „ 热传递是一种复杂的现象，在不同的条 件下，具有不同的机理，为了便于分析， 我们常把它们分成几种基本的传热方式， 一般认为有三种，热传导 、热对流 和 热 辐射。在实际中，往往是这三种方式的 不同组合而成的传热方式。 绪言