传热过程中的温度分布
• 稳态传热过程——热量传递过程中温度不随时间变化的传 热过程。
• 非稳态传热过程——热量传递过程中温度随时间变化的传 热过程。
• 一维传热过程——传热过程中热量只在一个方向进行。 • 多维传热过程——热量在多个方向传递的过程。
第一节 热量传递的三种基本方式
• 导热 • 热对流（对流） • 热辐射（热辐射）
传热学
第一章 绪论
• 传热学是研究热量传递规律的科学。 • 有温差的地方就会有传热。 • 热量传递具有方向性——从高温到低温。 • 热量传递的基本方式有三种——导热、热对流和辐射。
传热学的应用的实例
• 食品加工 • 航天飞行器表面的冷却 • 稠油开采 • 电子器件的冷却 • 生物工程 • 能源动力 • 交通运输
• 实例：两个非接触物体之间的热量传递；火焰的 热量传递；太阳辐射等等。
• 计算：斯忒藩－玻耳兹曼定律。
斯忒藩－玻耳兹曼定律
AT 4
Ac 0
T 100
4
5.67108W /m2 K 4
第二节 传热过程和传热系数
• 定义：热量由壁面一侧的流体通过壁面传给另一侧流体的 过程称为传热过程。
• 模拟法：利用同类现象可比拟的特点，用已知现 象的规律模拟所要研究的现象。
• 实验法：通过试验的方法来获得所要研究问题解 的方法。
第三节 传热学发展简史
• 本节内容请同学自学。
• 实例：由墙壁隔开的室内外空气间的传热。 • 计算：传热方程
传热方程
kAt t
f1

1
At t
1/ h / 1/ h
f1
f2
1
2
传热学的研究方法
• 解析法：首先建立所研究问题的数学描写，然后 应用解析数学的方法，求解该问题。
• 数值法：将所研究问题的数学描写应用离散数学 的方法进行离散，通过求解离散方程组获得该问 题的解。
导热
• 定义：物体各部分之间不发生相对位移时，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 称为导热（或热传导）。
• 实例：固体内部的热量传递；彼此相互接触的具有不同 温度的物体之间的热量传递等。
• 计算：傅立叶定律
平壁导热计算公式
A tw1
t w2
q
t w1
t w2
A
对流
• 定义：由于流体的宏观运动，使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称为热对 流，简称对流。对流仅发生在流体中，而且由于流体中 的分子在对流时同时进行着不规则的热运动，因而对流 必然伴随导热同时进行。
• 对流换热：当流体流过一个固体表面时，若流体温度与 固体表面温度不同，则两者之间有热量的传递，此时流 体与固体表面间的热量传递过程称为对流换热。
• 实例：流体与暖气片之间的换热；管内流体与管壁的换 热等。
• 计算：牛顿冷却公式
牛顿冷却公式
Aht t
w
f
q ht t
A
w
f
热辐射
• 定义：物体通过电磁波传递能量的方式称为辐射。 物体会因各种原因发出辐射能，其中因热的原因 而发出辐射能的现象称为热辐射。
• 辐射换热的定义：自然界中各个物体都在不停地 向空间发出热辐射，同时也在不断地吸收其他物 体发出的热辐射。辐射与吸收过程的综合结果就 造成了以辐射方式进行的物体间的热量传递—— 辐射换热。