杨世铭《传热学》（第4版）笔记和考研真题详解

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内容简介
目录
第1章　绪　论
　1.1　复习笔记
　1.2　名校考研真题详解
第2章　稳态热传导
　2.1　复习笔记
　2.2　名校考研真题详解
第3章　非稳态热传导
　3.1　复习笔记
　3.2　名校考研真题详解
第4章　热传导问题的数值解法
　4.1　复习笔记
　4.2　名校考研真题详解
第5章　对流传热的理论基础
　5.1　复习笔记
　5.2　名校考研真题详解
第6章　单相对流传热的实验关联式
　6.1　复习笔记
　6.2　名校考研真题详解
第7章　相变对流传热
　7.1　复习笔记
　7.2　名校考研真题详解
第8章　热辐射基本定律和辐射特性
　8.1　复习笔记
　8.2　名校考研真题详解
第9章　辐射传热的计算
　9.1　复习笔记
　9.2　名校考研真题详解
第10章　传热过程分析与换热器的热计算
　10.1　复习笔记
　10.2　名校考研真题详解
第11章　传质学简介
　11.1　复习笔记
　11.2　名校考研真题详解
                                                                                                                                                                                                    内容简介                                                                                            


   本书是杨世铭主编的《传热学》（第4版）的配套电子书，主要包括以下内容：
??（1）梳理知识脉络，浓缩学科精华。本书每章的复习笔记均对该章的重难点进行了整理，并参考了国内名校名师讲授该教材的课堂笔记。因此，本书的内容几乎浓缩了该教材的所有知识精华。
??（2）精编考研真题，培养解题思路。本书从历年考研真题中挑选最具代表性的部分，并对之做了详尽的解析。所选考研真题涵盖了每章的考点和难点，考生可以据此了解考研真题的命题风格和难易程度，并检验自己的复习效果。
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                                                                                                                                    本书更多内容>>
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内容预览
第1章　绪　论
1.1　复习笔记
一、传热学的研究内容及其在科学技术和工程中的应用
1．传热学的研究内容
传热学就是研究由温差引起的热能传递规律的科学。
2．传热学研究中的连续介质假定
假定所研究的物体中的温度、密度、速度、压力等物理参数都是空间的连续函数，对于气体，只要被研究物体的几何尺度远大于分子间的平均自由程，这种连续体的假定总是成立的。
3．传热学与工程热力学的关系
（1）相同点
传热学与工程热力学都是研究与热现象有关的科学
（2）不同点
①工程热力学研究的是处于平衡状态的系统，其中不存在温差或者压力差，而传热学则正是研究有温差存在时的热能传递规律；
②根本区别反映在传热学和传热学中广泛使用的物理使用参数单位上。在热力学的各个物理量（如焓、热力学能、熵、比热容等）中都不包含时间，而传热学的主要物理量都以时间作为分母，即关心单位时间内能传递多少热能。
（3）关系
①分析任何的热量传递过程都要用到热力学第一定律，即能量守恒定律；
②在研究热能从一种介质传递到另一种介质时，在两种介质的分界面上也要用到能量守恒的原则。
4．传热学在科学技术各个领域中的应用
大致上可以归纳为三种类型的问题：
（1）强化传热；
（2）削弱传热；
（3）温度控制。
二、热能传递的三种基本方式
热能的传递有三种基本方式：热传导、热对流与热辐射。
1．热传导
物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热能传递称为热传导，简称导热。
（1）傅里叶定律（导热基本定律）

　（1-1）
λ比例系数，称为热导率，又称导热系数，负号表示热量传递方向与温度升高的方向相反。Ф的单位为W。
（2）热流量
单位时间内通过某一给定面积的热量称为热流量，记为Ф，单位为W。
（3）热流密度
通过单位面积的热流量，记为q，单位为W/m2。
（4）导热系数
①导热系数是表征材料导热性能优劣的参数，即是一种热物性参数，其单位为W/（m·K）。
②不同材料的导热系数值不同，即使是同一种材料，导热系数值还与温度等因素有关。
2．热对流
（1）热对流
热对流是指由于流体的宏观运动而引起的流体各部分之间发生相对位移，冷、热流体相互掺混所导致的热量传递过程。
（2）对流传热
流体流过一个物体表面时流体与物体表面间的热量传递过程称为对流传热。
（3）对流传热可区分为
①自然对流传热：流体的流动是由于流体冷、热各部分的密度不同而引起的对流传热。
②强制对流传热：流体的流动是由于水泵、风机或其他压差的作用而引起的对流传热。
③沸腾传热及凝结传热：液体在热表面上沸腾及蒸汽在冷表面上凝结的对流传热问题，分别简称为沸腾传热及凝结传热，它们是伴随有相变的对流传热。
（4）牛顿冷却公式
①流体被加热时

　（1-2）
②流体被冷却时

　（1-3）
式中，

及

，分别为壁面温度和流体温度。表面传热系数（表面传热系数以前又常称为对流换热系数）h，单位是W/（m2·K）。
（5）影响表面传热系数大小的因素
①流体的物性（λ、η、ρ、cp等）；
②换热表面的形状、大小与布置；
③流速。
3．热辐射
（1）辐射
物体通过电磁波来传递能量的方式称为辐射。
（2）热辐射
因热的原因而发出辐射能的现象称为热辐射。
（3）辐射传热
又称辐射换热，自然界中各个物体都不停地向空间发出热辐射，同时又不断地吸收其他物体发出的热辐射。辐射与吸收过程的综合结果就造成了以辐射方式进行的物体间的热量传递——辐射传热。
（4）导热、对流与辐射的区别
①导热、对流只在有物质存在的条件下才能实现，而热辐射可以在真空中传递；
②辐射传热不仅产生能量的转移，而且还伴随着能量形式的转换。
（5）黑体
能吸收投入到其表面上的所有热辐射能量的物体称为黑体。
（6）斯忒藩-玻耳兹曼定律

　（1-4）
一切实际物体的辐射能力都小于同温度下的黑体。实际物体辐射热流量的计算可以采用斯忒藩-玻耳兹曼定律的经验修正形式：

　（1-5）
三、传热过程和传热系数
1．传热方程式
（1）传热过程
热量由壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧流体中去的过程称为传热过程。
（2）传热过程串联着三个环节
①从热流体到壁面高温侧的热量传递；
②从壁面高温侧到壁面低温侧的热量传递，亦即穿过固体壁的导热；
③从壁面低温侧到冷流体的热量传递。
（3）热流量表达式
由于是稳态过程，通过串联着的每个环节的热流量Ф应该是相同的。设平壁表面积为A，三个环节的热流量的表达式如下：

　（a）

　（b）

　（c）
整理后得

　（1-6）
也可以表示成

　（1-7）
（4）传热系数为k，单位为W/（m2·K）。数值上，它等于冷、热流体间温差Δt＝1oC、传热面积A＝1m2时的热流量的值。
（5）传热系数大小的影响因素
①参与传热过程的两种流体的种类；
②过程本身（如流速的大小、有无相变等）。
2．传热热阻
（1）传热系数k的表达式

（1-8）
这个式子揭示了传热系数的构成，即它等于组成传热过程诸串联环节的

、

及

之和的倒数。
（2）传热过程热阻

称为传热过程热阻，其组成为

（1-9）
传热过程热阻的组成

、

及

分别是各构成环节的热阻。串联热阻叠加原则与电学中电阻叠加原则相对应，即：在一个串联的热量传递过程中，如果通过各个环节的热流量相同，则串联环节的总热阻等于各串联环节热阻之和。

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