传热基本知识(2)

=传热推动力/阻力 平壁内的温度分布：

沿壁厚方向温度分布为一直线。 热导率随温度变化：

则：

积分整理得温度分布为非线性函数。

又可以整理如下：

导热速率

注意：

为平均温度下的热导率。

单层平壁稳态动画

4.2.3 (2)多层平壁的稳态热传导

工业上常遇到由多层不同材料组成的平壁,称为多层平壁,如图所示.假设层与层之间接触良好,即接触的两表面温度相同.由于各等温面的温度保持恒定,仍为一维稳态导热,通过各层的热流量均等于Q,则:

＝＝

由以上可见,对于多层平壁的稳态热传导,其总的推动力即为总的温度差,而总的热阻为各层热阻之和.这与电工学中串联电阻的欧姆定律类似.

各层的热阻越大,则其温度差也越大.热传导中温度差与热阻成正比.

对于长圆筒壁的傅立叶定律改写为：

4.2.4 长圆筒壁的稳态热传导

于是有：

上式可以改写为：

对数平均面积

对于多层圆筒壁：

注意：Q恒定，但 q 是变化的，故有

温度分布：

圆筒壁内的温度分布可由傅立叶定律得出：

积分：

4.3 对流传热

对流传热是指流体中质点发生相对位移而引起的热交换。 对流传热仅发生在流体中，与流体的流动状况密切相关。 实质上对流传热是流体的对流与导热两者共同作用的结果。

4.6.1 总传热速率方程

如图所示，以冷热两流体通过圆管的间壁进行换热为例，热流体走管内，温度为T，冷流体走管外温度为t,