《传热学第六章》课件

传热学第六章•传热学概述contents•热传导•对流换热目录•辐射换热•传热过程与传热设备01传热学概述传热学的定义传热学传热方式研究热量传递规律的科学导热、对流、辐射传热过程热量从高温向低温传递，直至达到热平衡状态传热学的重要性工程应用传热学在能源、建筑、航空航天、化工等领域有广泛应用，如热力发电、空调制冷、燃烧技术等科技进步传热学的发展推动了科技进步，如超导技术、微电子散热等生活品质传热学在提高人们生活品质方面也有重要作用，如暖通空调、烹饪技术等传热学的发展历程古代近代现代人类在长期实践中积累了丰富的传热随着工业革命的兴起，传热学开始得计算机技术和数值模拟方法的兴起为知识，如烧火取暖、冶炼技术等到系统研究，出现了热传导理论和辐传热学研究提供了新的手段，推动了射定律等传热学在各领域的广泛应用02热传导热传导的定义热传导是指热量在物体内部通过分子、原子或其他微观粒子的振动和相互碰撞，从高温部分传向低温部分的过程热传导的基本机制主要包括分子热运动、热辐射和热对流热传导的定律傅里叶定律在单位时间内通过某一截面的热量与该截面面积及温度梯度成正比导热系数热阻表示材料传导热量的能力，其值越大，导热表示热量在传递过程中的阻碍程度，热阻越性能越好大，传热效率越低热传导的分类稳态热传导热量传递过程中，物体各点的温度不随时间变化非稳态热传导一维、二维和三维热传导热量传递过程中，物体各点的温度随时间变根据热量传递方向和方式的不同进行分类化热传导的应用电子设备散热建筑保温工业加热与冷却利用导热材料和散热器等手段，通过使用导热系数较小的材料，在工业生产中，利用热传导原理将电子设备产生的热量快速散出，减少室内外热量传递，提高建筑对材料进行加热或冷却，以满足保证设备正常运行的保温性能工艺要求03对流换热对流换热的定义总结词对流换热是指流体与固体表面之间的热量传递过程详细描述对流换热是指流体与固体表面之间的热量传递过程，其中流体的温度高于或低于固体表面的温度，导致热量从流体传递到固体表面或从固体表面传递到流体对流换热的类型总结词对流换热可以分为强制对流、自然对流和混合对流三种类型详细描述强制对流是指流体在外力作用下产生运动，从而与固体表面进行热量交换；自然对流是指流体由于密度差而产生运动，从而与固体表面进行热量交换；混合对流则同时存在强制对流和自然对流对流换热的计算方法总结词对流换热的计算方法包括牛顿冷却公式、对流换热系数和热平衡方程等详细描述牛顿冷却公式是计算对流换热的基本公式，给出了流体温度、固体表面温度、流体性质和换热系数之间的关系；对流换热系数是表示流体与固体表面之间热量传递效率的系数，可以通过实验测定或经验公式计算；热平衡方程则用于描述整个系统在稳态或动态下的热量平衡关系对流换热的应用总结词详细描述对流换热在工业、能源、环保等领域有广泛在工业领域，对流换热被广泛应用于各种设应用备的散热、加热和能源回收等方面，如锅炉、反应堆、电子设备等；在能源领域，对流换热可用于太阳能集热器、风力发电装置等设备的散热和能效提升；在环保领域，对流换热可用于废热回收、污水处理和空气净化等方面，有助于节能减排和环境保护04辐射换热辐射换热的定义总结词辐射换热是指物体通过电磁波传递能量的过程详细描述辐射换热是传热学中的一种重要形式，它是指物体通过电磁波的方式将热量从一个物体传递到另一个物体这种传递过程不需要物体之间的直接接触，而是通过电磁波在真空中或介质中传播实现能量的交换辐射换热的定律总结词辐射换热遵循斯蒂芬-玻尔兹曼定律、普朗克定律和维恩位移定律详细描述斯蒂芬-玻尔兹曼定律描述了物体发射和吸收辐射的能力与温度的关系，普朗克定律则描述了黑体辐射的特性，而维恩位移定律则揭示了物体发射的辐射峰值波长与温度之间的关系这些定律是辐射换热的基础，为计算提供了重要的理论依据辐射换热的计算方法总结词详细描述辐射换热的计算方法包括角系数法、表角系数法是计算辐射换热的有效方法之一，面辐射特性法和离散传播法等它考虑了辐射能量在不同表面之间的多次VS反射和吸收表面辐射特性法则是基于物体的发射率、反射率和吸收率来计算辐射换热离散传播法则是用于计算复杂几何形状物体的辐射换热，通过离散化几何空间和角度来求解辐射传递方程辐射换热的应用要点一要点二总结词详细描述辐射换热在能源利用、空间探索、工业生产和环境保护等在能源利用方面，辐射换热可用于太阳能集热器、炉窑和领域有广泛应用热力发电厂等设备的热能转换和传输在空间探索领域，辐射换热可用于航天器的温度控制和散热系统在工业生产中，辐射换热可用于高温炉、红外加热器和焊接设备的温度控制和加热此外，辐射换热还应用于环境保护领域，如工业废热回收和排放控制等05传热过程与传热设备传热过程的分析传热机理分析传热过程需要了解热量传递的机理，包括分子传热过程热传导、热对流和热辐射的传递机制传热是能量从高温处向低温处转移的过程，包括热传导、热对流和热辐射三种基本方式传热速率传热速率受到材料性质、温度差、传热面积和时间等因素的影响，是评价传热效率的重要指标传热设备的分类换热器01用于实现两种流体之间热量交换的设备，包括管壳式、板式、翅片式等多种类型散热器02用于将热量从发热元件导出，散发到周围环境的设备，常见于电子设备和计算机中加热器03用于将流体或物质加热至所需温度的设备，如电热水器、燃气热水器等传热设备的应用工业领域在化工、制药、食品加工等领域中，传热设备广泛应用于各种工艺流程中建筑领域散热器在建筑供暖系统中广泛应用，保证建筑物内温度舒适电子领域电子设备中的散热器能够将产生的热量及时导出，保证设备正常运行传热设备的优化材料选择选择导热性能良好的材料制作传热设备，能够提高设备的传热效率结构设计优化传热设备结构，减小热阻，增加传热面积，能够提高设备的传热性能能耗与环保在满足传热需求的前提下，应尽量减少能耗和环保问题，如采用高效节能的换热器等THANKS感谢观看。