| 語言 : |
|
| 百科社區 |百科問答 |提交問題 |詞彙知識 |上傳知識 |
傳熱學 |
 |
|
傳熱學是研究熱量傳遞規律的科學。是機械工程及自動化各專業方向的一門技術基礎課。在機件的冷、熱加工過程中包含有大量複雜的熱傳遞過程，對於機械設計及理論學科的研究生所從事科研課題大多數都與傳熱學有關，因此將傳熱學作為研究生入學考試可是非常必要的。 介紹 概念 通常被稱為熱科學的工程領域包括熱力學和傳熱學。傳熱學的作用是利用可以預測能量傳遞速率的一些定律去補充熱力學分析，因後者只討論在平衡狀態下的系統。這些附加的定律是以3種基本的傳熱方式為基礎的，即導熱、對流和輻射。傳熱學是研究不同溫度的物體或同一物體的不同部分之間熱量傳遞規律的學科。傳熱不僅是常見的自然現象，而且廣泛存在於工程技術領域。例如，提高鍋爐的蒸汽產量，防止燃氣輪機燃燒室過熱、減小內燃機氣缸和曲軸的熱應力、確定換熱器的傳熱面積和控制熱加工時零件的變形等，都是典型的傳熱學問題。形成發展 傳熱學作為學科形成於19世紀。在熱對流方面，英國科學家牛頓於1701年在估算燒紅鐵棒的溫度時，提出了被後人稱為牛頓冷卻定律的數學表達式，不過它並沒有揭示出對流換熱的機理。 對流換熱的真正發展是19世紀末葉以後的事情。 1904年德國物理學家普朗特的邊界層理論和1915年努塞爾的因次分析，為從理論和實驗上正確理解和定量研究對流換熱奠定了基礎。 1929年，施密特指出了傳質與傳熱的類同之處。 在熱傳導方面，法國物理學家畢奧於1804年得出的平壁導熱實驗結果是導熱定律的最早表述。稍後，法國的傅里葉運用數理方法，更準確地把它表述為後來稱為傅里葉定律的微分形式。 熱輻射方面的理論比較複雜。 1860年，基爾霍夫通過人造空腔模擬絕對黑體，論證了在相同溫度下以黑體的輻射率(黑度)為最大，並指出物體的輻射率與同溫度下該物體的吸收率相等，被後人稱為基爾霍夫定律。 1878年，斯忒藩由實驗發現輻射率與絕對溫度四次方成正比的事實，1884年又為玻耳茲曼在理論上所證明，稱為斯忒藩-玻耳茲曼定律，俗稱四次方定律。 1900年，普朗克在研究空腔黑體輻射時，得出了普朗克熱輻射定律。這個定律不僅描述了黑體輻射與溫度、頻率的關係，還論證了維恩提出的黑體能量分佈的位移定律。 傳熱方式 傳熱的基本方式有熱傳導、熱對流和熱輻射三種。 熱傳導是指在不涉及物質轉移的情況下，熱量從物體中溫度較高的部位傳遞給相鄰的溫度較低的部位，或從高溫物體傳遞給相接觸的低溫物體的過程，簡稱導熱。 熱對流是指不同溫度的流體各部分由相對運動引起的熱量交換。工程上廣泛遇到的對流換熱，是指流體與其接觸的固體壁面之間的換熱過程，它是熱傳導和熱對流綜合作用的結果。決定換熱強度的主要因素是對流的運動情況。 熱輻射是指物體因自身俱有溫度而輻射出能量的現象。它是波長在0.1∼100微米之間的電磁輻射，因此與其他傳熱方式不同，熱量可以在沒有中間介質的真空中直接傳遞。太陽就是以輻射方式向地球傳遞巨大能量的。每一物體都具有與其絕對溫度的四次方成比例的熱輻射能力，也能吸收周圍環境對它的輻射熱。輻射和吸收所綜合導致的熱量轉移稱為輻射換熱。 實際傳熱過程一般都不是單一的傳熱方式，如火焰對爐壁的傳熱，就是輻射、對流和傳導的綜合，而不同的傳熱方式則遵循不同的傳熱規律。為了分析方便，人們在傳熱研究中把三種傳熱方式分解開來，然後再加以綜合。 發展 20世紀以前，傳熱學是作為物理熱學的一部分而逐步發展起來的。 20世紀以後，傳熱學作為一門獨立的技術學科獲得迅速發展，越來越多地與熱力學、流體力學、燃燒學、電磁學和機械工程學等一些學科相互滲透，形成多相傳熱、非牛頓流體傳熱、燃燒傳熱、等離子體傳熱和數值計算傳熱等許多重要分支。 現在，機械工程仍不斷地向傳熱學提出大量新的課題。如澆鑄和冷凍技術中的相變導熱，切削加工中的接觸熱阻和噴射冷卻，等離子工藝中帶電粒子的傳熱特性，核工程中有限空間的自然對流，動力和化工機械中超臨界區換熱，小溫差換熱，兩相流換熱，複雜幾何形狀物體的換熱，湍流換熱等。 隨著激光等新的實驗技術的引入和計算機的應用，為傳熱學的發展提供了廣闊前景。 圖書信息 圖書一 基本信息 書 名：傳熱學 作 者： 趙鎮南 主編 出 版 社：高等教育出版社 出版時間： 2008-6-1 開 本： 16開 I S B N ： 9787040239300 定價：¥37.40 |
| 用戶 評論 |
|
還沒有評論 |
