集总参数法小结
问题：一个集总参数系统，其体积为V、表面积为A、密度为?、比热为c以及初始温度为
t0，突然放入温度为t?、换热系数为h的环境中。
dt?hA(t??t)导热微分方程及定解条件： V?cd?初始条件：τ
温度分布：
hA＝0，t＝t0 vv??Vc?e?e?Bi?Fo
?0
其中，过余温度θ（τ）＝t - t∞；θ0＝t0 - t∞
瞬态热流量： Φ＝hA?t-t???hA(t0?t?)exp(?BiVFoV)
导热体在时间 0~ ? 内传给流体的总热量：
??hA??Q???cV?t0?t???cV?t0?t??(t?t?)??(t0?t?)?cV?1?exp????cV???? ????
判定系统是否为集总参数系统的依据： h(V/A)BiV??0.1M其中：M为形状修正系数
对于厚度为2?的大平板，V/A=δ，M＝1；
对于直径为2R的长圆柱体 ，V/A=R/2，M＝0.5； 对于直径为2R的球体，V/A=R/3，M＝1/3；
对于复杂形体，Biv≤0.0333，M＝1/3
?
?0.1可将判据放宽至： BiV??
几点说明：
1、 方法的实质：集总参数法是当导热体内部热阻忽略不计时，即Bi→0时研究非稳态导热的一种方法，其实用判别条件是Biv≤0.1M。这一判别产生的依据是使整个导热体中温度的不均匀性在5％以内；对某些情形可将条件放宽到Biv≤0.1。
2、 引入集总参数法的好处：由于物体温度与空间坐标无关，因此集总参数法尤其易于处理形状不规则的物体；
3、 由温度分布与时间的关系呈指数规律。既与导热系数λ有关，又与热扩散率a有关，这也是非稳态与稳态的区别。 λ与a均为物性参数，注意a使表征物体传递温度变化能力的参数，取决于λ与ρc的综合影响；
4、 时间常数τc（＝?Vc / h A）表征导热体温度随流体温度变化的快慢，是反映测温元件精度很重要的指标之一。它不仅取决于几何参数（V/A）和物性参数（ ρc），还取决于换热条件（h）。h是过程量，因此在不同换热条件下，时间常数是变化的，而非常数；
5、 导热体外的换热条件可能是对流换热，也可能是辐射换热，还可能是对流和辐射换热的耦合，均可根据能量守恒建立导热微分方程式；
6、 由Bi数的定义，若表面传热系数h或特征尺度（如直径d）是未知时，事先无法知道Bi的大小，因而可以先假设集总参数法的条件成立，待求出h或d之后，进行校合；
7、 注意Bi和Fo数的物理意义，及表达式中的特征长度。 h(V/A)
第二篇：传热学辅导总结
一 简答题
1 热量传递有哪三种基本方式？它们传递热量的机理任何？什么是温度场？
2 导热系数和热扩散系数各自从什么地方产生？它们各自反映了物质的什么特性？并指出它们的差异？
3 非周期性的加热或冷却过程可以分为哪两个阶段，它们各自有什么特征?
4 什么是集总参数系统，它有什么特征?
5 时间常数是从什么导热问题中定义出来的？它与哪些因素有关？同一种物体导热过程中的时间常数是不是不变的？
6 对流换热系数是怎样定义的？它与哪些因素有关？常用哪些途径去求解对流换热问题？
7 对流换热问题的支配方程有哪些?将这些方程无量纲化我们能够得出哪些重要的无量纲数（准则）?你能指出这些准则的物理意义吗?
8 什么是热边界层？能量方程在热边界层中得到简化所必须满足的条件是什么？这样的简化有何好处？
9 在导热过程中产生了Bi数，而在对流换热过程中产生了Nu数，写出它们的物理量组成，并指出它们之间的差别是什么？
10 在换热过程的计算中准则关系式所含无量纲准则是如何确定的？，而在关系式的使用中还必须注意哪些问题？
11 在液体沸腾过程中一个球形汽泡存在的条件是什么?为什么需要这样的条件?
12 在液体沸腾过程中汽泡为什么要在加热壁面上生成？
13 努谢尔特建立竖板层流膜状凝结换热模型时做了许多假设，你能指出有哪些主要的假设吗?
14 大容器沸腾换热过程有哪几个主要的区域，并指出临界热流密度在什么情况下会对加热壁面造成损坏？为什么?
15 什么是物体表面的黑度，它与哪些因素相关? 什么是物体表面的吸收率，它与哪些因素相关? 它们之间有什么区别?
16 从基尔霍夫定律可以得出物体的黑度等于吸收率的结论，但用于一般的物体是有条件的。你知道这些条件吗？灰体是否还要这些条件？请解释一下原因。
17 按照基尔霍夫定律的要求，物体表面的黑度等于其吸收率应该在什么条件下成立？灰体是否需要这些条件？
18 什么是灰体？在实际工程计算中我们把物体表面当作灰体处理应满足什么条件？而又为什么要满足这样的条件？
19 为了减少热电偶测量烟气温度的误差，常常在热电偶外面加上遮热罩，试解释遮热罩减少测温误差的原因，以及对遮热罩的要求。
20 为什么在圆形或球形传热表面外包装热绝缘材料存在热绝缘外直径，而在平表面下却不存在？
21 为了减小传热过程的总热阻我们通常的做法是什么？
22 换热器的效能是如何定义的？在什么情况下顺流式换热器与逆流式换热器的效能相同？
23 换热器的热计算有哪两类？而计算方法有哪两种？它们各自较为适用与哪种类型热计算？用于进行热计算的基本方程有哪些？
24 在利用换热器时为了使冷流体的出口温度高于热流体的出口温度，我们在设计和使用换热器时应采取什么措施
二． 计算题
1.厚度为10cm的大平板，通过电流时发热功率为3×104 W/m3,平板的一个表面绝热，另一个表面暴露于25℃的空气中。若空气与表面之间的换热系数为50W/(m2℃),平板的导热系数为3W/(m℃),试确定平板中的最高温度。
2. 90℃的水以0.6m/S的流速在外直径为33.5mm、壁厚为3.25mm的铜管内流动。管子置于20℃的空气中，空气和管子外壁之间的换热系数为8.5W/(m2℃)。如果铜管的长度为10m试求（1）水和空气之间的传热系数；（2）水的出口温度；（3）单位管长的热损失。已知：水的物性量为：ρ=965.3kg/m3,cp=4.208kJ/(kg℃),λ=68.0×10-2W/（m℃）;ν=0.326×10-6m2/S;Pr=1.95。
3. 外直径d=25mm的输电线 ，水平置于温度tf=25℃的大气中，每米导线的电阻为400´10-5W，如果输电线输送100A的电流，试确定输电线的表面温度。