1
? 两相流体之间的传热过程
– 热流体将热传给内管内壁侧 (对流给热 )
– 热量由管内壁传递到外壁侧（导热）
– 管外壁面将热传递给冷流体 (对流给热 )
现象 平衡法则 推动力 阻力 速度
电荷流动 电平衡 （无电位差） 电位差 电阻 电流强度
流体流动 能量平衡 （流体静止） 能位差 流动阻力 流量
热传递 热平衡 （无温度差） 温差？ 热量
质量传递 相平衡 （？） *？？？
过程的对比
计算传热阻力需要洞察传热过程的机理 ……
定量计算的三种方式
典
型
传
热
过
程
描
述
? 过程特征方程
– 传热速率方程
? 基本物理定律
– 物料衡算
– 热量衡算
? 讨论途径,
?传热阻力计算,传热过程的机理和描述方程？
?温差如何确定：起点 or终点、壁面 or主体？
?传热面积：园筒？
?传热通量,
R
t
dA
dQq ??? ＝
热阻
传热推动力
? ?tTKKtdAdQq ????? 1
3
本课程的研究对象是一维温度场
另一种一维温度场
傅
立
叶
定
律
– 是通过归纳大量实验结果建立起来的
– 负号与方向
– ?比例系数，是物质的性质，注意单位制
– 与牛顿粘性定律形式上一致
tntdAdQq ??????? ??
6
n
tq ?
?
??? ?
导热系数
热传导研究的目的是
b
t
dx
dt
dA
dQq ????? ??
? ? bttAQ /12 ???? ?
一维单层平壁稳态导热
? 单层平壁
– x=0,t=t2
– x=b,t=t1
考虑 ?随温度的变化,?取
平均值，例 4-1
1
2
一维单层平壁稳态导热研究总结
推算壁面的热损失
一维多层平壁稳态导热
? 通过各层的热量相等
Q = ?1(t1-t2)/b1 = ?t1/(b1/ ?1A)
= ?2(t2-t3)/b2 = ?t2/(b2/ ?2A)
= ?3(t3-t4)/b3 = ?t3/(b3/ ?3A)
? 多层平壁类似
A
b
A
b
A
b
tttQ
3
1
2
1
1
1
321
???
??
??????
A
b
A
b
A
b
ttQ
3
1
2
1
1
1
41
???
??
??
1
6
一维单层园筒壁稳态导热
单层园筒壁
– r=r1,t=t2
– r=r2,t=t1
dr
dtlr
dr
dtAQ ??? 2????
? ?12
21
ln2 rr
ttLQ ?? ??
12
21
rr
ttAQ
m ?
?? ?
? ? mm LrAA
AAA ?2
ln 12
12 ???
1
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一维多层园筒壁稳态导热
各层导热速率 q不同
q1r1=q2r2=q3r3
q1A1=q2A2=q3A3
33
1
22
1
11
1
321
A
b
A
b
A
b
tttQ
???
??
??????
33
1
22
1
11
1
41
A
b
A
b
A
b
ttQ
???
??
??
2
0
思考题
思考题
? 平板、圆管、圆球各在什么情况下可以
按一维稳定导热计算?
? 一个双层壁中温度分布如图所示，问哪
一层的导热系数大?
? 单层圆管壁在内、外半径分别为 r1和 r2，
壁表面温度分别 t1为 t2，若 t2 ＞ t1,试写
出园管任意半径 r处的温度表达式。
? 空心球壁内半径为 r1,温度为 t1,外半径
为 r2,温度为 t2,且 t2 ＞ t1，球壁的导
热系数为 ? 。试推导通过空心球壁的导
热热阻表达式。
2
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