HeatTransfer
课程特点
实践性很强的科学，常称工程传热学
是一门专业基础课，联系基础课与专业
课的纽带与桥梁
先修课程：高等数学、大学物理、计算
方法、工程热力学、流体力学等
主要内容
1传热学概述
2热量传递的基本方式
3传热过程
4换热器
传热学概述
一、什么是传热学
H
●热量传递的机理、规律、计算方法
●热量传递过程的推动力：温差，有温差就
会有传热。
热力学第二定律：热量可以自发地由高温
热源传给低温热源。
二、传热学的重要性和广泛性
●自然界与生产过程到处存在温差—传热很普遍
范围广泛，无处不在，无时不有
日常生活中的例子
若房间里气体的温度在夏天和冬天都保持25度，那
么在冬天与夏天、人在房间里所穿的衣服能否一样?
《泰坦尼克号》男女主人公的的结局为何不同?
冬天耳朵大的人为什么容易生冻疮?
●冬天树叶为什么向上的一面容易结霜?
在工程技术领域大量存在传热问题
动力、化工、制冷、建筑、环境、机械制
造、新能源、微电子、核能、航空航天、
微机电系统(MEMS)、新材料、军事科
学与技术、生命科学与生物技术..
三、传热学与工程热力学的关系
1.相同点：传热学以热力学第一定律和
第二定律为基础(TheFirstandSecond
LawofThermodynamics)
即：热量Q传递始终是从高温物体向低温
物体传递；在热量传递过程中若无能量
形式的转换，则热量始终保持守恒。
2.不同点
a)定义：
工程热力学：热能的性质、热能与机械能
及其他形式能量之间相互转换的规律。
传热学：热量Q传递过程的规律。
b)时间
工程热力学：不考虑热量传递过程的时间。
传热学：时间是重要参数。
热量传递的基本方式
热量传递基本方式：
●热传导、conduction
热对流、convection
热辐射radiation
在不同场合下，三种方式可能单独存在，也可能
产生不同的组合方式
太空飞船的传热/暖气片传热
一、热传导(导热)heatconduction
1.定义和特征
定义：指温度不同的物体各部分或温度不
同的两物体间直接接触时，依靠分子、
原子及自由电子等微观粒子热运动而进
行的热量传递现象。
物质的属性：可以在固体、液体、气体中
发生
导热的特点
●必须有温差
●物体直接接触
依靠分子、原子及自由电子等微观粒子
热运动而传递热量
不发生宏观的相对位移
HOTCOLD
(lotsofvibration)(notmuchvibration)
heattravels
alongtherod
2.导热机理
气体：气体分子不规则热运动时相互碰
撞的结果。
导电固体：自由电子运动。
非导电固体：晶格结构的振动。
温度场、等温线、等温面
(1)温度场：某时刻空间所有各点温度分布情况
温度场是时间和空间的函数，即：
t=f(x,y,Z,T)
稳态温度场t=f(x,y,z)
非稳态温度场0t=f(x,y,z,T)
三维非稳态温度场：t=f(x,y,z,T)
三维稳态温度场：t=f(x,y,z)
二维稳态温度场：t=f(x,y)
一维稳态温度场：
t=f(x)14
(2)等温面：同一时刻、温度场中所有温度相同的点所构成的面
(3)等温线：用一个平面与各等温面相交，在这个平面上得
到等温线簇，又称温度等值线。
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