低溫絕熱技術(shù)

低溫絕熱技術(shù)第1頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

1-1稀薄氣體的熱傳導(dǎo)1-2分散介質(zhì)的熱傳導(dǎo)1-3絕熱中得輻射換熱第一章低溫絕熱基礎(chǔ)第2頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

1-1稀薄氣體的熱傳導(dǎo)1-1-1氣體導(dǎo)熱率的微觀理論

氣體的熱傳導(dǎo)主要由分子的移動(dòng)及其碰撞而產(chǎn)生。分子的動(dòng)能從高速分子傳給低速分子。因此，傳熱強(qiáng)度取決于參加換熱的分子數(shù)及其運(yùn)動(dòng)速度。根據(jù)氣體動(dòng)力學(xué)的初級(jí)理論推算指出，常壓下氣體的熱導(dǎo)率為（1-1）第3頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

根據(jù)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)理論，推得氣體的黏度為而熱導(dǎo)率系數(shù)與氣體分子的結(jié)構(gòu)有關(guān)，對(duì)于多數(shù)普通氣體=1.5~2.5（其中單原子氣體為2.5）（1-2）（1-3）（1-4）第4頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

由式（1-2）和式（1-3）得到（1-5）由式（1-5）可見，只要壓強(qiáng)不是太高或太低，氣體的導(dǎo)熱率與壓強(qiáng)是無關(guān)的。因?yàn)橹皇菧囟鹊暮瘮?shù)。正比于P，而卻反比與P。

氣體分子運(yùn)動(dòng)均方根速度與溫度有如下關(guān)系：所以，氣體導(dǎo)熱率隨溫度的升高而增大，按關(guān)系隨溫度而變。但是在負(fù)壓下，單位體積內(nèi)包含的氣體分子數(shù)大為減小，分子的平均自由程大于容器的尺度，熱導(dǎo)率將隨壓強(qiáng)的降低而減小。（1-6）第5頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

1-1-2氣體分子平均自由能單位時(shí)間內(nèi)一個(gè)分子與其他分子相碰撞的平均次數(shù)，以及每次碰撞時(shí)一個(gè)分子自由運(yùn)動(dòng)的平均路程。這就是分子做自由運(yùn)動(dòng)的平均自由程，它是一個(gè)分子與其他分子兩次相碰撞之間走過的距離的平均值。由式（1-2）得（1-7）（1-9）（1-8）第6頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

由式（1-8）可知，不同氣體具有不同的自由程，分子量小的，自由程大。同一種氣體，由于黏度大致上與溫度T成正比，故自由程近似的與成正比，并與壓強(qiáng)成反比。第7頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

1-1-3稀薄氣體導(dǎo)熱的特點(diǎn)第8頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

在自由分子狀態(tài)下，每一個(gè)剩余氣體分子在于容器避免碰撞后彈回時(shí)，與器壁進(jìn)行了熱交換，其傳熱速率可以單獨(dú)地由剩余氣體的分子量m、比熱容c及壓強(qiáng)p來確定，但這種換熱過程的熱平衡是極難實(shí)現(xiàn)的。這時(shí)應(yīng)考慮氣體與器壁分子之間能量交換的不完全。分子與壁面碰撞時(shí)趨向熱平衡的程度用熱適應(yīng)系數(shù)的概念加以定量處理。1-1-4自由分子狀態(tài)氣體導(dǎo)熱第9頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

1-1-5中間壓強(qiáng)區(qū)的氣體導(dǎo)熱

第10頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

第11頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

1-2分散介質(zhì)的熱傳導(dǎo)第12頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

1-2-1顆粒材料的熱傳導(dǎo)第13頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

第14頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

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第16頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

1-2-2分散介質(zhì)的接觸熱交換計(jì)算公式仍可按式（1-24）~（1-29）的關(guān)系，假定分散介質(zhì)由紊亂分布的球形微粒組成，每一個(gè)微粒與鄰近的幾個(gè)微粒相接觸，在單位壓力p的負(fù)荷下，在接觸點(diǎn)處形成一個(gè)微小的接觸，兩球的接觸面積由式（1-34）確定。第17頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

1-2-2分散介質(zhì)的接觸熱交換第18頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

第19頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

1-3絕熱中得輻射換熱1-3-1輻射的基本特性和定義第20頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

第21頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

第22頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

第23頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

（2）斯蒂芬-波爾茲曼定律第24頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

第25頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

第26頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

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第28頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

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第31頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

1-3-3輻射屏第32頁，課件共36頁，創(chuàng)作