传热学例题复习

例1-4 总传热过程热阻的计算

1. 既有辐射又有对流的一侧：热阻并联，传热系数相加，即表面对流系数
2. 有水垢并不复杂，就是都加了一项导热热阻
3. 总热阻R_t

例2-1 无限大平壁、圆筒壁的温度分布、等温线

1. 傅里叶导热定律推导出简单几何体的一维稳态导热问题
2. 无限大平壁：线性分布
3. 圆筒壁：随着半径增大，热流量不变，A增大，q减小，温度梯度减小，斜率减小，等温线变得稀疏

考题1 傅里叶导热定律的应用

1. 仅仅中间段面积不变段温度线性分布
2. 两侧空气温度t₁、t₂，但是铁钉两侧温度达不到t₁、t₂
3. 热流量不变，面积减小，q增大，温度梯度增大，斜率增大

例2-3 边界条件

求解一维稳态问题，必须要有两个独立的边界条件，至少有一个第一类或者第三类边界条件，如果两个条件都是第二类边界条件，导热微分方程仍是不定解

例 2-6 圆筒壁热阻计算

1. 蒸汽的凝结热阻和金属管道的热阻相对于保温层和保护层来说很小，温降很小，可以忽略，简化计算：540℃当作就是保温层内表面的温度
2. 虽然一个方程解一个未知数，但是δ出现在两个对数中，直接求解较困难
3. 由于取150算得的热流量偏小，应取小于150的数

例3-1 集总参数法的应用

1. 集总参数法使用的条件：内部导热热阻可以忽略 = Bi<<1
2. 集总参数法的结论：
   
3. 本题是两种情况的对比，加热时间和时间常数有关。时间常数越大，加热时间越长（τ_r = ρcV / hA）
   4.若h和ρc(材质相同)均相同，那么加热时间与特征长度l_c=V/A成正比，与形状无关

例6-4 纵掠平壁的应用

1. 压力变了，直接会影响密度，从而影响雷诺数（压力正比于密度）
2. 动力粘度η是物性，只取决于温度，而密度发生改变，运动粘度ν改变 {密度和运动粘度需要修正}
3. 逆风比顺风h大，因为相对流速变大，Re变大

例6-5 横掠单管（有夹角修正系数）

本题求的是：单位管长的换热量

例6-9 水平管道的自然对流散热

1. a_v=1/T_m (特征温度化成华氏度)
2. 水平管道的特征长度是外径d₀
3. 格拉晓夫数Gr=g a_v Δt l_e³/ν_m²