传热学复习总结
第一章 绪论
内容： （1）热量传递的三种基本方式及三个基本公式；
（2）传热过程的概念及传热过程的基本方程式；
（3）热阻的概念及导热、对流换热、传热过程中热阻的计算式；
（4）单位制。
要求：（1）掌握导热、对流、热辐射的物理概念及其传递过程的基本特点和相应的基本公式；
（2）掌握传热过程的概念及传热过程的基本方程式，掌握传热系数的物理意义及其计算方法；
（3）掌握导热、对流换热过程的热阻计算公式、串联过程热阻叠加原则；
（4）掌握常用基本物理量的单位及国际单位与工程单位的换算。
第二章 导热基本定律及稳态导热
内容：（1）导热基本定律；
（2）导热微分方程式；
（3）通过平壁、圆筒壁的导热；
（4）通过肋片的导热；
（5）导热问题数值法求解原理。
要求：（1）掌握导热基本定律，熟知它的意义和应用；
（2）了解导热系数的物理意义以及影响导热系数的因素；
（3）理解温度场、等温面、温度梯度的意义和特点；
（4）掌握平壁、圆筒壁及等截面直肋常物性物体一维稳态导热问题的分析求解方法。
1、 基本概念
导热系数、导温系数(热扩散系数)、温度场、稳态与非稳态换热、等温线、初始条件、三类边界条件及其数学表达式、热阻、接触热阻。
2、 理论
傅里叶定律：
导热微分方程：
=
)+
+
+
3、 计算
（1）、平壁：
＝
＝
……
=
(2)、园筒壁：
=
……
=
(3)、园球壁（导热实验）：
(4)、肋效率： 
＝实际散热量/假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量（
＝
）
(5)、等截面直肋（肋端绝热）
温度分布： 
＝
ch(m(x-H))/ch(mH), 
肋端： 
热量：
肋效率：
（6）、有内热源的导热
温度分布：
（第三类边界条件）
（第三类边界条件）
热流密度：
（7）、变截面一维稳态导热：
（8）、导热问题差分方程建立：
1）、差分替代微分
2）、控制容积法：
第三章 非稳态导热
内容：（1）非稳态导热的基本概念；
（2）一维非稳态导热问题的求解。
（3）集总参数法；
要求：（1）掌握非稳态导热过程的基本特点；
（2）能够正确列出非稳态导热问题的微分方程式及相应的初始条件和边界条件；
（3）掌握集总参数法求解非稳态问题。
1、 基本概念
毕渥准则数（B
、
）、傅立叶数（
、
）、时间常数、集总参数法、分离变量法和诺谟图。
2、 理论
（1）、一维、二维、三维非稳态导热问题的完整数学描述：方程＋边界条件＋初始条件
（2）、B
时，非稳态导热问题的完整数学描述（集总参数法）
3、 计算
（1）、集总参数法（
＜0.1M, M=1（平板）,1/2（圆柱）,1/3（圆球）＝
时间常数 ：
4、 分析：各种情况下非稳态温度分布的定性描述。
第四章 导热问题的数值解法
1、重点内容： ① 掌握导热问题数值解法的基本思路；
② 利用热平衡法和泰勒级数展开法建立节点的离散方程。
2、掌握内容：数值解法的实质。
3、了解内容：了解非稳态导热问题的两种差分格式及其稳定性。
第五章 对流换热
内容：（1）对流换热概说；
（2）对流换热微分方程组；
（3）边界层分析；
（4）动量传递和热量传递的比拟理论；
（5）相似原理；
（6）强制对流换热及其实验关联式；
（7）自然对流换热及其实验关联式。
要求：（1）掌握对流及对流换热的基本概念以及对流换热与导热的关系、与热辐射的区别；
（2）根据流体的流动情况，定性分析对流换热过程；
（3）定量计算对流换热系数；
1 基本概念
边界层（层流、紊流、层流底层、温度边界层、Pr、Re、Gr的物理概念、数量级，定性温度，定性尺度，管内层流入口效应和定型段（充分发展），管长修正，温度修正，弯管修正，当量直径，膜状凝结，珠状凝结，过冷沸腾，饱和沸腾，核态沸腾，膜状沸腾，沸腾换热临界热流密度，烧毁点，大容器沸腾换热曲线。
2 理论
（1） 对流换热的数学描写
动量方程（2个）
能量方程
连续性方程
换热方程
边界条件
（2） 附面层微分方程及其求解
（3） 附面层积分方程及其求解
（4） 雷诺比拟
（5） 相似
3 计算
（1） 管槽 :
（注意考虑修正）
（2） 横掠并行管束:
（3） 自然对流:
4 分析
（1） 影响对流换热系数的因素及其物理机理
（2） 根据边界层画出各类对流换热局部对流换热系数曲线
（3） 管内强制对流进行管长、弯管及其温度修正的物理原因
（4） 影响凝结换热的因素
（5） 珠状凝结换热为何强于膜态凝结
（6） 大容器饱和沸腾曲线
（7） 对流换热系数的大概数量级
第六章 凝结与沸腾换热
内容：（1）凝结换热现象；
（2）膜状凝结分析解及实验关联式；
（3）影响膜状凝结因数的讨论；
（4）沸腾换热现象
要求：（1）掌握凝结换热现象产生的条件，凝结现象的两种基本形式及产生的原因；
（2）掌握纯净蒸汽在竖壁上作层流膜状凝结时的努谢尔特理论分析；
（3）能对不凝性气体、蒸汽流速、蒸汽过热等对凝结换热的影响作出准确的解释；
（4）掌握产生沸腾现象的条件，能正确区别大容器沸腾、强制对流沸腾、饱和沸腾和过冷沸腾；
第七、八章 辐射换热
内容：（1）热辐射的基本概念；
（2）黑体辐射；
（3）实际固体和液体的辐射 灰体；
（4）黑体间的辐射换热及角系数；
（5）灰体间的辐射换热。
要求：（1）掌握热辐射的物理本质及其与导热、对流换热两种热量传递方式的不同；
（2）黑体的概念及黑体辐射的基本定律；
（3）实际物体对投入到其表面上辐射的吸收、反射和穿透特性以及物体表面的黑度、吸收率、反射率和穿透率；
（4）实际物体表面的辐射特性以及与黑度、吸收率有关的基尔霍夫定律和灰度概念。
1 概念
黑体、灰体、黑度（发射率）、单色黑度（光谱发射率）、定向黑度（定向发射率）、辐射力（本身辐射）、单色（光谱）辐射力、吸收率（比）、单色（光谱）吸收率（比）、立体角、可见辐射面积、定向辐射强度、有效辐射、投入辐射、角系数及其性质、气体辐射特性。
2 理论
普朗克定律: 
W/m3
维恩位移定律: 
斯蒂芬－玻尔兹曼定律（四次方定律）: 
W/m3
兰贝特定律: 
常量， 
基尔霍夫定律: 
; 
3 计算
（1） 角系数
代数法: (a) 一个方向无限长封闭三凸面 
(b) 一个方向无限长任意两凸面 
(c) 由角系数定义直接计算
查表（资料）法
积分法
（2） 角系数性质
相对性： 
完整性： 
分解性：
（3） 两表面封闭体系的辐射换热量
一般式： 
几种特殊情况的简化式：
（a）
时： 
（b）
时： 
(c) A1/A2≈0时： 
4 分析
（1） 辐射特点（与对流和导热相比）
（2） 一般意义的辐射与阳光辐射的区别
（3） 黑体与黑色物体的区别，白体与白色物体的区别
（4） 基尔霍夫定律的条件
（5） 黑度对辐射换热系数的影响
（6） 减少辐射换热的方法
第九章 换热过程与换热器
内容：（1）传热过程的分析和计算；
（2）换热器的型式及平均温压；
（3）换热器的热计算；
（4）传热的强化和隔热保温技术。
要求：（1）掌握复合换热的概念及其计算原则；
（2）掌握传热过程的概念、传热过程的计算；
（3）能用平均温压法进行换热器的热计算；
（4）掌握强化传热（或削弱传热）的原则和措施。
1 概念
总传热系数、表面传热系数、辐射表面传热系数、综合表面传热系数、临界绝缘直径、肋面总效率、肋化系数、顺流、逆流、叉流、传热有效度、套管式换热器、壳管式换热器、污垢热阻，强化换热的原则。
2 计算
（1） 传热系数
平壁： 
圆筒壁： 
（2）临界绝缘直径 
（3）对数平均温差 
（4）换热器计算：
3 定性分析
（1） 常见强化传热措施
（2） 各种流型的比较
（a）
(b) 逆流壁温高于顺
(c) 
与
之一为无穷大(如有一侧凝结或沸腾): 
（3） 纯顺流和纯逆流流体温度沿程变化曲线
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。