物理意义：
影响因素：物质的组成、结构、密度、温度、 压力 物质的导热系数可由实验测定，
通常，λ
金属
>λ
非金属
>λ
液
>λ
气
(1)固体的导热系数
λ λ
金属
= 420——3 W/m℃ (或 W/mK ) = 1——0.02 W/m℃（常温常压下）
非金属
(A)对于大多数均质的固体
λ = λ 0(1+αt)
4—3 对流传热
一、基本概念及牛顿冷却定律
（一）对流传热过程分析 （二）对流传热过程的分类 流体无相变化的对流传热过程， 强制对流传热 自然对流传热 发生相变化的对流传热过程 蒸汽冷凝传热 液体沸腾传热
式中 λ -- t 温度下固体的导热系数, W/m℃; λ 0-- 0℃下固体的导热系数, W/m℃; α --温度系数, 1/ ℃; t --固体的温度, ℃. （ B ） t↑ λ金属↓，λ非金属↑；
纯度↓
λ金属及λ非金属↓
（C）绝热材料的λ通常 < 0.2 W/m℃
（D）热传导过程物质的导热系数通常按平均值计算
(3)气体的导热系数
λ气 = 0.006——0.4 W/m℃
λ空气 = 0.02 W/m℃（常温常压下） (2)液体的导热系数
λ非金属液体 = 0.09——0.9 W/m℃
λ水 = 0.6 W/m℃（常温常压下）
二、定态热传导
特点：Q为定值。
1、通过单层平壁的定态热传导
t1
Q
① Q的计算
根据Q=-λAd t/d x ， 当λ按常量计时， 0
将上式分解变量积分得 Q = λ2πL（t1 –t2）/ln（r2/r1）
可将上式整理成与平壁导热相类似的形式： 设 Am= 2πL（r2-r1）/ l n（r2/r1） = 2πr m L 则有 t1 –t2 Δt Q = ———— = —— δ/λAm R
式中: Am为对数平均面积。 当A2/A1 < 2时，可取算术平均值。
传热过程为： 对流 热流体 壁面 传导 另一侧壁面
对流
冷流体
工业生产中常用的两类间壁式换热器 板式换热器
管式换热器
4.传热速率（heat transfer rate）
传热速率（热流量）Q，单位：J/s （W）
热流密度（热通量）q，单位：J/sm2
q = dQ /dA
三、传热的条件和方向 1.传热的必要条件（温度差的存在）
例有一单层平壁，δ=0.24m，λ=0.52w/m℃，
A=1 m 2，t1=15℃，t2=0℃ 。 ①求q=? ②将原单层分成两层δ1=δ3=0.12 mm， δ2=9mm，λ1=λ3=0.52w/m℃， λ空气=0.024 w/m℃，且内外壁温度不变， 求q'=?
① q=32.5 w/m2 ②q'=17.9 w/m2
第四章 传热（heat transfer）
4—满足生产工艺要求 2、废热的回收利用 3、设备的保温（或保冷）
二、热交换的基本方式和传热速率
1.传热的基本方式 (传导、对流、辐射) 2.热交换的方式 直接接触式、间壁式、蓄热式
3 .间壁式换热器中的传热过程 壁面 热流体 冷流体 Q
4、通过多层圆筒壁的定态热传导
与多层平壁相似，对于n层圆筒壁，有 t1 –t n Q = ——————— Σδi/（λi Ami） 5、接触热阻 当两种以上的保温材料一起使用时，由于接触面不 可能完全光滑，层与层之间总是存在着一定的空隙，即 有一空气薄层存在。这一空气薄层产生的热阻，称为接 触热阻。 接触热阻对保温有利。
② 多层平壁内的温度分布（t—x关系） 当λ1、λ2、λ3按常量计算时，每一层中t—x呈线性关 系，且热阻大的壁层，分配于该层的温度差亦大。
3、通过单层圆筒壁的定态热传导 ①与平壁的区别：圆筒壁的传热面积不是常量， 随半径而变，同时温度也随半径方向变化。 ②导热速率 设：r1 圆筒内径， r2圆筒外径， 壁厚δ=r1-r2 ， L 圆筒长度 t1内壁温度， t2外壁温度， 且t1>t2， Q 传热速率方向垂直于流体流动方向。 此时，付立叶定律可写成 Q =-λAd t/d r=-λ2πr L d t/d r
2.传热的方向
高温
自动进行
低温
本章主要内容：
1、通过固体壁面的热传导
2、对流给热 3、间壁式传热计算* 4、热交换器
4—2 热传导（conduction）
一、 基本概念和付立叶定律 1、温度场(temperature field) 系统中各点温度分布总和，可用以下函数式表示： t = f (x、y、z、τ) 稳态温度场 t = f (x、y、z) 一维温度场 t = f (x、τ) 一维稳态温度场 t = f (x) t t+Δt 2、温度梯度(temperature gradient) gradt=lim（Δt/Δn） grad t Δn 0 Q Δn 一维稳态热传导 grad t=d t/d x
t2
δ x
分离变量积分： ∫d t=-（Q/λA）∫d x 积分上下项为 x=0，t=t1 ； x=δ，t=t2 则 t1 – t2 Δt Q = ———— = —— δ/λA R 式中：Δt—导热推动力；R=δ/（λA）—导热热阻。
② 平壁内的温度分布（t—x关系）
当λ按常量计算时 ，有 t = t1 -（Q/λA）x
t—x关系为线性关系
2、通过多层平壁的定态热传导
① Q的计算（三层平壁） 根据Q=Q1= Q2 = Q3 有： t1 –t2 t2 –t3 t3 –t4 ———— = ———— = ———— δ1/λ1A δ2/λ2A δ3/λ3A
δ1 δ2 δ3
Q
t1 t2 t3 t4
根据加比定律有： t1 –t4 Q = ————————————— δ1/λ1A +δ2/λ2A +δ3/λ3A 同理可得，通过n层平壁的方程式为 t1 –t n Q = ————— Σδi/λi A
3、付立叶定律（Fourier's law）
据大量实验结果有
q ∝ grad t
对于一维稳态热传导有
q ∝ d t/d x 引入比例系数有 q =-λd t/d x 或 Q =-λAd t/d x λ—导热系数，W/m K（ W/m ℃ ）。 式中 A—传热面面积，m2；
4、导热系数（thermal conductivity）