实际生活中壁面之间不可能紧贴，层与层之间存在空气层，因此存在附加热阻，即接触热阻T-T9=b,b,..+ro+元元与接触面的材料、接触界面的粗精度接触热阻接触面的压紧力和空隙中的气压等有关（三）n层平壁的热传导T-Tal _ T-Tal0= 2bZR台,Ai=l【例题4.2.2】某平壁炉的炉壁由三种材料组成，分别为耐火砖：，保温砖：，建筑砖：测得炉内壁温度为930℃，外壁温度为55℃，求单位面积炉壁的热损失及各层界面上的温度。ba四、通过圆管壁的稳定热传导采用圆柱坐标时，即为一维稳态热传导+T传热面积随半径发生变化对于半径为r的等温圆柱面，根据傅立叶定律，有dTQ=-aAT =-a(2mrL)9drdr稳态导热时，径向的Q为常数，将上式分离变量并积分r2drd0=2元-_-InR
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【例题4.2.3】外径为426mm的蒸汽管道外包装厚度为426mm的保温材料，保温材料的导热系数为0.615W/（m·K）。若蒸汽管道外表面温度为177℃，保温层的外表面温度为38℃，试求每米管长的热损失和保温层中的温度分布。T【本节小结】本讲课主要讲了热传导的基本原理。要求能够计算通过平壁和圆管壁的稳定热传导的相关物理量，了解常用工程材料的导热性能，理解傅立叶定律的物理意义，为学习对流传热打下基础。【思考题】(1)简述傅立叶定律的意义和适用条件。(2)分析导温系数和导热系数的涵义及影响因素。(3）为什么多孔材料具有保温性能？保温材料为什么需要防潮？（4)当平壁面的导热系数随温度变化时，若分别按变量和平均导热系数计算，导热热通量和平壁内的温度分布有何差异。(5)若采用两种导热系数不同的材料为管道保温，试分析应如何布置效果最好。【作业】P176,3,4【本节课程的引入】流动对传热有很大贡献，比如搅拌杯中热水，可以加快热水冷却；人站在冷风里，与站在背风的地方相比感觉要冷得多：在高温的夏季里，打开电扇，人会感到凉快，而且电扇风速越大，感觉愈凉快些。总之，流体流动使对流传热速率加快。对流换热指流体流过与其温度不同的固体壁面时流体与壁面之间的热量交换。工程中常见的对流换热过程是借助换热器来完成的
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套管式换热器强制对流自然对流外管房间内管、肘管暖气片列管式换热器下面我们就来学习对流传热的基本原理。【本讲课程的内容】84-3对流传热一、影响对流传热的因素（1）物性特征a.流体的密度p或比热容越大，流体与壁面间的传热速率越大：b.导热系数入越大，热量传递越迅速；c.流体的粘度越大，越不利于流动，会削弱与壁面的传热。（2）几何特征固体壁面的形状、尺度、方位、粗糙度、是否处于管道进口段以及是弯管还是直管等。（3）流动特征a.流动起因（自然对流、强制对流）b.流动状态（层流、瑞流）c.有无相变化（液体沸腾、蒸汽冷凝）d.流体对流方式（并流、逆流、错流）(a)(b)(d)(c)二、对流传热的机理瑞流区TT层流区TK4热壁面温度为T，，温度为T。的冷流体沿热壁面流动，T，>T。，两者发生热量传递。由于流体的粘性作用，在壁面附近形成流动边界层。由于流体的粘性作用，壁面处流体流速为零，与热壁面接触最充分，温度达到T，越远离壁面流体温度越低，最后达到一个恒定值。也就是说在流动边界层中形成温度梯度。不同流动状态下，温度梯度的大小情况不用，传热机理也不同。（一）流动边界层的传热机理及温度分布8
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（1）层流边界层流体层与层之间无流体质点的宏观运动，在垂直于流动方向上，热量的传递通过导热进行。（2）流边界层传热情况由边界层的流动情况决定瑞流区瑞流中心缓冲层层流底层a.传热机理层流底层中，热量传导主要依靠导热进行，符合傅立叶定律，温度分布几乎为直线；由于流体的导热系数较低，使层内导热热阻很大，因此该层中温度差较大，温度分布曲线的斜率大。在流中心，质点强烈脉动，使主体部分的温度趋于均一，热量传递主要依靠对流进行，导热所起的作用很小，温度梯度很小，即传热热阻很小，温度分布曲线趋于平坦。缓冲层中，质点的脉动较弱，对流与导热的作用大致处于同等地位，由于对流传热的作用，温度梯度变小。b.热阻分布情况瑞流传热时，流体从主流到壁面的传热过程也为稳定的串联传热过程，热阻集中在层流底层上。c.流传热速率的大小瑞流传热速率远大于层流。流流动中存在流体质点的随机脉动，促使流体在y方向上掺混，传热过程被强化(二)传热边界层（1）传热边界层：壁面附近因传热而使流体温度发生变化的区域（即存在温度梯度的区域）（2）传热边界层的厚度8(T-Tm=0.99T-T)将（T-T）=0.99(T-T)处作为传热边界层的界限，该界限到壁面的距离称为边界层的厚度。边界层以外的区域认为不存在温度梯度。认为传热过程的阻力主要集中在传热边界层内，传热阻力取决于传热边界层的厚度。（3）流动边界层厚度与传热边界层厚度间的关系温度变化主要在层流底层中，热阻主要集中在层流底层中。(T-Tm=0.99(T,-Ta下面我们就来看看怎样处理这种热阻集中在层流底层的情况。三、对流传热速率O(一)牛顿冷却定律通过传热面dA的局部对流传热速率流体与固体壁面dAdO=αdAAT之间的温差、KTwdA与传热方向垂直的dA通戏传热面d的局部微元传热面积，喝局部对流传热系数，或称为对流传热速率，置、膜系数，w（m2-K）
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