热工过程与设备-3.传热学01-传导.ppt

上海大学材料学院传热

现象硅酸盐工业窑炉本章节内容第一节传导传热——导热第二节对流换热第三节热辐射第四节综合传热第五节热换器等温面1、2平壁导热利用公式可以解决某些工程实际问题：计算炉墙等物体的散热损失（已知λ，t1，t2，δ，求q）；计算所需保温层的厚度（已知q，λ，t1，t2，求δ）；计算物质的导热系数（已知q，t1，t2，δ求λ）；计算炉墙等物体的内外壁温度（已知q，λ，δ，t1（t2），求t2（t1））；推算炉壁不同厚度处的温度：tx=t1-(t1-t2)x/δ例题1:如图，有一红砖窑墙，其厚度?为240mm(长度及宽度远远大于厚度，可视为“一维”导热)，窑墙的两表面温度分别为t1=140℃、t2=20℃。该红砖墙λ=0.50W/(m·℃)电热（阻）网络图例题:某隧道烧成带的砌筑材料,如下表窑墙：内

表面温度t1=1400℃，外表面温度t5=80℃，

求:热流密度q和各层温度分布?相对误差（校核）：(814.15－794.33)/794.33×100%=2.5%<4%，故认为假定合理****最后计算通过该墙壁的热流平均密度q：q=(t1-t4)/(R’t1+R’t2+R’t3)=(1000–50)/(0.1781+0.2329+0.7709)=804（W/m2）例题:设有一窑墙，用粘土砖和红砖二层砌成，厚度均为230mm，窑墙内表面温度为1200℃，外表面温度为100℃，红砖允许使用温度为700℃以下，求：每平方米窑墙的热损失，并判断红砖在此条件下是否适用？已知粘土砖及红砖的导热系数分别为：λ粘土砖＝0.70＋0.55×10-3t（W/m.℃）;λ红砖＝0.46＋0.44×10-3t（W/m.℃）。复合平壁导热多层圆筒壁导热（由电热相似推出）3、球壁导热多层空心球壁参照前面的方法，可以推导出n层球壁传热公式：（W）或?（W）4、形状不规则物体的导热工程计算球体埋於半无限大固体介质中问题：1、以下几种物质中，导热系数最小的是：

A．铜；B．水泥；C．水；D．空气2、温度场、等温面、等温线和温度梯度概念；3、热流是向量吗?其方向如何？4、传热有哪几种基本形式？5、试分析传导传热、对流换热、辐射传热各有什么特点?6、简述导热系数的定义。7、试比较固体、液体，气体导热系数的大小。如何运用它们来强化传热或隔热保温?根据傅立叶定律，每小时通过该层热流量为：Φ=-λFdt/dr=-λ(4πr2)dt/dr，分离变量并积分：t=(1/r)·Φ/(4πλ)＋C，积分常数C可由边界条件确定：当r＝r1，t＝t1，有：t1＝(1/r1)·Φ/(4πλ)＋C，当r＝r2，t＝t2，有：t2＝(1/r2)·Φ/(4πλ)＋C。t1-t2＝[Φ/(4πλ)]·(1/r1-1/r2)，Φ＝4πλ(t1-t2)/[(1/r1)-(1/r2)]（W），对于圆球的表面积F=4πr2=πd2Q:热流量；q:热流密度。如窑炉顶部的导热计算(参见传热习题PPT)可以修正导热单层圆筒壁导热根据付里叶定律得出：计算公式：导热2、圆筒壁导热圆筒壁内外传热面积的对数平均值圆筒壁内外半径的对数平均值式中：圆筒壁厚温度分布：对数曲线导热导热设圆筒壁为三层，由三种不同的材料组成，内直径d1，外直径d4，中间各层直径d2、d3。内外表面温度t1、t4，层与层间温度为t2、t3。热流密度q=(t1-t4)/(Rt,11+Rt,12+Rt,13)；Rt,11=[1/(