层流内层缓冲层湍流核心ts缓冲层传热机理温度分布：为一渐缓曲线涡流传热热传导tf(y)二、对流传热的机理层流内层缓冲层湍流核心ts湍流主体传热机理：涡流传热为主温度分布：为一平坦曲线动画：对流传热的机理tf(y)二、对流传热的机理5.4对流传热5.4.1对流传热机理5.3热传导（固体）5.1传热导论5.2能量方程5.4.2热边界层及对流传热系数一、热边界层的概念二、对流传热系数定义及求解途径.第5章传热过程基础一、热边界层的概念当流体流过固体壁面时，若流体与壁面处的温度不同，则在与壁面垂直的方向上将建立起温度梯度，该温度梯度自壁面向流体主体逐渐减小。壁面附近具有较大温度梯度的区域称为热（温度）边界层。平板壁面的热边界层对于管道壁面管道壁面的热边界层充分发展的传热主体温度传热进口段长度进口段传热充分发展的传热一、热边界层的概念1.对流传热系数二、对流传热系数定义及求解途径根据牛顿冷却定律，流体与壁面之间的对流传热速率为：式中：ts—壁面温度，℃；—对流传热系数，W/(m2℃)；tf—壁面温度，℃；（1）对于平板壁面上的传热，tf取（2）对于管内传热，tf取tf=tb（截面平均温度）tf=t0，（传热边界层外的温度）；—主体平均温度，混合杯（Mixing-cup)温度。二、对流传热系数定义及求解途径2.对流传热系数的求解途径（管内传热为例）：近贴壁面的流体层速度为零，则通过该流体层的传热为导热，其传热速率Q为r0ts由管内对流传热的定义式：(设tstb)二、对流传热系数定义及求解途径壁面处温度梯度温度分布t=t(x,y,z)解能量方程速度分布解运动方程注意：以上路线仅适合于层流传热。求解对流传质系数的步骤对于管内湍流传热，需（1）半经验理论求解，或（2）量纲分析＋实验。二、对流传热系数定义及求解途径习题第5章:2、4、5、65.3.1无内热源的一维稳态热传导5.3热传导（固体）一、平壁一维稳态热传导二、圆筒壁一维稳态热传导.5.1传热导论5.2能量方程第5章传热过程基础一、平壁一维稳态热传导某一厚度为b的大平壁，一侧温度为t1，另一侧温度为t2，且t1t2，沿平壁厚度方向进行一维稳态导热。1.传热的物理模型单层平壁导热例工业燃烧炉的炉壁传热;居民住宅的墙壁传热由导热微分方程（5-19a）2.数学模型的建立化简得一、平壁一维稳态热传导单层平壁导热数学模型一、平壁一维稳态热传导适用条件：1.导热系数不随温度变化，或可取平均值；2.一维稳态；3.忽略热损失。第一类边界条件（1）温度分布方程3.数学模型的求解求解得温度分布方程直线（2）导热速率由傅立叶定律一、平壁一维稳态热传导导热速率方程5-30故改写成导热推动力导热阻力（热阻）一、平壁一维稳态热传导设平壁是由n层材料构成引申：多层平壁导热多层平壁导热各层壁厚为表面温度为且一、平壁一维稳态热传导假定：1.导热系数不随温度变化，或可取平均值；2.一维稳态；3.忽略热损失；4.各层之间接触良好，相互接触的表面温度相同，即没有接触热阻。一、平壁一维稳态热传导稳态导热时：一、平壁一维稳态热传导或三式相加即一、平壁一维稳态热传导对n层平壁总推动力为各层温度差之和总热阻为各层热阻之和稳态导热时，热阻越大，所对应的温度差也越大。【例5-1】自学接触热阻因两个接触表面粗糙不平而产生的附加热阻;接触热阻包括通过实际接触面的导热热阻和通过空穴的导热热阻（高温时还有辐射传热）;接触热阻与接触面材料、表面粗糙度及接触面上压力等因素有关，可通过实验测定。一、平壁一维稳态热传导接触热阻的影响接触热阻一、平壁一维稳态热传导二、圆筒壁一维稳态热传导某一内半径为r1、外半径为r2的圆筒壁，其内侧温度为t1，外侧温度为t2，且t1t2，当长径比较大时，沿径向进行一维稳态导热。1.传热的物理模型单层圆筒壁导热例化工管路的传热;间壁式换热器的传热由导热微分方程2.数学模型的建立化简得二、圆筒壁一维稳态热传导数学模型第一类边界条件二、圆筒壁一维稳态热传导（1）温度分布方程3.数学模型的求解求解得温度分布方程对数型（2）导热速率由傅立叶定律二、