《熱傳遞計算練習》課件

《熱傳遞計算練習》歡迎學習《熱傳遞計算練習》！課程導言課程目標深入理解熱傳遞的基本原理和計算方法。課程內容包含導熱、對流、輻射等熱傳遞方式的理論知識和實際應用案例。課程收獲掌握熱傳遞計算技巧，能夠獨立解決工程實際問題。熱傳遞的基本概念熱傳遞的定義熱傳遞是指熱量從高溫物體傳遞到低溫物體的現(xiàn)象。熱傳遞的本質熱傳遞的本質是由于溫度差而引起的能量傳遞，是能量從高能級向低能級的轉移過程。熱傳遞三種基本方式熱傳導熱量通過介質分子間的相互作用傳遞。熱對流熱量通過流體介質的流動傳遞。熱輻射熱量通過電磁波傳遞。導熱率與熱傳導系數(shù)導熱率材料本身的導熱能力，用字母k表示，單位為W/(m·K)。熱傳導系數(shù)熱傳導過程中熱量傳遞的難易程度，用字母h表示，單位為W/(m2·K)。熱傳導系數(shù)的測定1熱流計法利用熱流計測量熱量傳遞速率。2穩(wěn)態(tài)法在穩(wěn)態(tài)條件下，測量溫度差和熱量傳遞速率。3瞬態(tài)法測量材料溫度隨時間的變化，計算熱傳導系數(shù)。穩(wěn)態(tài)熱傳導的基本公式傅里葉定律q=-kA(dT/dx)熱阻概念R=(dT/q)一維平板熱傳導問題1問題描述2邊界條件3溫度分布4熱流計算圓柱壁熱傳導問題1問題描述2邊界條件3溫度分布4熱流計算球殼熱傳導問題1問題描述2邊界條件3溫度分布4熱流計算復雜幾何形狀熱傳導問題數(shù)值方法有限元法、有限差分法等數(shù)值方法。模擬軟件ANSYS、COMSOL等專業(yè)軟件。相變過程的熱傳遞熔化和凝固固體和液體之間的轉變。沸騰和冷凝液體和氣體之間的轉變。邊界條件與熱流的計算溫度邊界條件指定邊界上的溫度。熱流邊界條件指定邊界上的熱流密度。對流邊界條件指定邊界上的對流換熱系數(shù)和環(huán)境溫度。輻射邊界條件指定邊界上的輻射熱流。熱輻射基本概念黑體輻射理想化的物體，能完全吸收和發(fā)射所有波長的輻射。灰體輻射實際物體，對所有波長輻射的吸收率和發(fā)射率都相同。黑體輻射定律斯特藩-玻爾茲曼定律E=σT^4維恩位移定律λ_m=b/T普朗克輻射定律描述黑體在不同波長下的輻射強度?；殷w輻射特性發(fā)射率灰體發(fā)射的輻射能量與黑體在相同溫度下發(fā)射的輻射能量之比。吸收率灰體吸收的輻射能量與入射到其表面的輻射能量之比。反射率灰體反射的輻射能量與入射到其表面的輻射能量之比。熱輻射強度的計算1輻射熱流q=εσA(T^4-T_s^4)2形狀因子描述兩個表面之間的輻射熱交換。對流換熱基本概念強制對流流體流動由外部力量驅動。自然對流流體流動由密度差引起。牛頓冷卻定律1q=hA(T-T_∞)2換熱系數(shù)3溫度差對流換熱系數(shù)的計算1無量綱數(shù)雷諾數(shù)、努塞爾數(shù)、普朗特數(shù)等。2經驗公式根據(jù)無量綱數(shù)和流動狀態(tài)求解換熱系數(shù)。復雜幾何面對流換熱1數(shù)值方法2模擬軟件綜合實例練習1問題描述描述一個具體的熱傳遞問題。解題步驟列出公式，代入數(shù)據(jù)，計算結果。綜合實例練習2問題描述描述一個具體的熱傳遞問題。解題步驟列出公式，代入數(shù)據(jù)，計算結果。綜合實例練習3問題描述描述一個具體的熱傳遞問題。解題步驟列出公式，代入數(shù)據(jù)，計算結果。綜合實例練習4問題描述描述一個具體的熱傳遞問題。解題步驟列出公式，代入數(shù)據(jù)，計算結果。常見問題討論邊界條件的設定討論不同邊界條件的適用范圍和處理方法。數(shù)值方法的選擇討論不同數(shù)值方法的優(yōu)缺點和適用范圍。實際應用中的誤差分析分析實際應用中可能存在的誤差來源