第2章传热传热的基本概念12热传导SUPERCOURSE CHINA
第2章 传热 1 传热的基本概念 2 热传导
1传热的基本概念传热是由于温度差而引起的能量转移，文称热量传递。热量总是自动地由高温区传递到低温区。SUPERCOURSE,CHINA
1 传热的基本概念 传热是由于温度差而引起的能量转移， 又称热量传递。热量总是自动地由高温区传 递到低温区
1.1传热的基本方式根据传热机理的不同，传热有以下3种基本方式(1)热传导（又称导热）主要是通过微观粒子的运动传递能量，物质没有宏观位移。(2)热对流热对流是指流体质点间发生相对位移而引起的热量传递过程。热对流仅发生在流体中。对流可分为自然对流与强制对流。因温度不同而引起密度的差异，使轻者上浮，重者下沉，流体质点间发生相对位移，这种对流称为自然对流；因水泵、风机或其他外力作用而引起的流体流动，这种对流称为强制对流。(3)热辐射因为热的原因而产生的电磁波在空间的传播，称为热辐射。物体之间相互辐射和吸收能量的总结果称为辐射传热。辐射传热不仅有能量的传递，还同时伴随有能量形式的转化。辐射传热不需要任何介质来传递能量。SUPERCOURSECHINA
(3)热辐射 因为热的原因而产生的电磁波在空间的传播，称为热辐射。 物体之间相互辐射和吸收能量的总结果称为辐射传热。辐射传 热不仅有能量的传递，还同时伴随有能量形式的转化。辐射传 热不需要任何介质来传递能量。 1.1 传热的基本方式 根据传热机理的不同,传热有以下3种基本方式： (1)热传导(又称导热) 主要是通过微观粒子的运动传递能量，物质没有宏观位移。 (2)热对流 热对流是指流体质点间发生相对位移而引起的热量传递过 程。热对流仅发生在流体中。对流可分为自然对流与强制对流。 因温度不同而引起密度的差异，使轻者上浮，重者下沉，流体 质点间发生相对位移，这种对流称为自然对流；因水泵、风机 或其他外力作用而引起的流体流动，这种对流称为强制对流
1：2温度场与温度梯度1．2．1温度场温度场即是任一瞬间物体或系统内各点温度分布的总和。温度场的数学表达式为T=f(x, y, Z, t)稳定温度场：温度场不随时间而变化的传热过程：不稳定温度场：温度场随时间而变化的传热过程。在稳定温度场中的传热称为稳定传热温度场中同一时刻温度相同的各点组成的面称为等温面，温度不同的等温面不会相交。1.2.2温度梯度将沿等温面法线方向上的温度变化率称为温度梯度，记做gradT:aTgradTOn温度梯度是向量，它的正方向是指向温度增加的方向。通常，也将温度梯度的标量称为温度梯度。对于一维温度场，温度梯度可表示为grad T=dT/dxSUPERCOURSECHINA
1．2．1 温度场 温度场即是任一瞬间物体或系统内各点温度分布的总和。 温度场的数学表达式为 T=f(x，y，z，t) 稳定温度场：温度场不随时间而变化的传热过程； 不稳定温度场：温度场随时间而变化的传热过程。 在稳定温度场中的传热称为稳定传热。 温度场中同一时刻温度相同的各点组成的面称为等温面，温度不 同的等温面不会相交。 n T gradT = 温度梯度是向量，它的正方向是指向温度增加的方向。通常，也 将温度梯度的标量称为温度梯度。 对于一维温度场，温度梯度可表示为 grad T=dT/dx 1．2 温度场与温度梯度 1．2．2 温度梯度 将沿等温面法线方向上的温度变化率称为温度梯度，记做grad T：
1.3传热速率与热通量传热速率（热流量）Q:单位时间通过传热面的热量，W（J/s）；注在稳定传热过程中，通过各个传热面的热量均相意等（为一常数）。此为稳定传热的基本特点。e热通量（热流密度）q：单位时间通过单位传热面的热量，W/m2。传热速率与热通量的关系为q = dQ/ dSSUPERCOURSE CHINA
传热速率（热流量）Q：单位时间通过传热面的热量，W（J/s）； q = dQ / dS 热通量（热流密度）q：单位时间通过单位传热面的热量，W/m2。 1．3 传热速率与热通量 在稳定传热过程中，通过各个传热面的热量均相 等（为一常数）。 此为稳定传热的基本特点。 传热速率与热通量的关系为：