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凝结传热的模式

膜状凝结分析解及计算关联式

膜状凝结的影响因素及其传热强化

沸腾传热的模式

大容器沸腾传热的实验关联式

沸腾传热的影响因素及其强化

热管简介

小结

相似原理与量纲分析

形似原理的应用

内部强制对流传热的实验关联式

外部强制对流传热——流体横掠单管、球体及管束的实验关联式

大空间与有限空间内自然对流传热的实验关联式

射流冲击传热的实验关联式

小结

对流传热概述

对流传热问题的数学描述

边界层型对流传热问题的数学描述

流体外掠平板传热层流分析解及比拟理论

小结

本文参考杨世铭、陶文铨所著《传热学》第四版第四章。传热问题基本思想是将原来在时间、空间坐标系中连续的物理量场,用有限个离散点上的值的集合来代替,通过求解按一定方法建立起来的关于这些值的代数方程,来获得离散点上被求物理量的值。这些离散点上被求物理量值集合称为该物理量的数值解。

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本文参考杨世铭、陶文铨所著《传热学》第四版第三章。物体的温度随时间而变化的导热过程称为非稳态导热(unsteady heat conduction)。根据物体温度随时间的推移而变化的特性,非稳态导热分为两类:(1) 物体的温度随时间的推移逐渐趋近于恒定值和 (2) 物体的温度随时间而做周期性的变化。在周期性的非稳态导热过程中,物体中各点的温度及热流密度都随时间做周期性的变化。例如,由于太阳辅射的周期性变化而引起的房屋的墙壁、屋顶等的温度场随时间的变化(以 24 h 为周期),地球表面层的温度由于季节更替而引起的周期性变化(以 1 年为周期)等等。

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本文参考杨世铭、陶文铨所著《传热学》第四版第二章。不同状态下物质导热机理各不相同,但宏观上都可以通过傅里叶定律来描述其内部温度变化。气体中,导热是气体分子不规则热运动相互碰撞的结果,气体温度越高,分子运动动能越大。不同能量水平的分子相互碰撞的结果,使热量从高温处传递到低温处。对于固体,导电固体中有相当多的自由电子,它们在晶格之间像气体分子那样运动(称为电子气),自由电子的运动在导电固体的导热中起着主要作用。在非导电固体中,导热是通过晶格结构的振动,即原子、分子在其平衡位置附近的振动来实现的。晶格结构振动的传递在文献中常称为弹性声波,其量子化表示为声子,与辐射能量的量子化表示——光子相类似。至于液体中导热机理,存在不同观点。一种观点认为定性上类似于气体,只是情况更复杂,因为液体分子间的间距比较近,分子间的作用力对碰撞过程的影响远比气体大。另一种观点则认为液体的导热机理类似于非导电固体,主要靠弹性声波的作用。

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本文参考杨世铭、陶文铨所著《传热学》第四版第一章。传热学(Heat transfer)是研究由温差引起的热能传递规律的科学。热力学第二定律指出:凡是有温差存在的地方,就有热能自发地从高温物体向低温物体传递(传递过程中的热能常称为热量)。这里所谓的热能传递规律,主要是指单位时间内所传递的热量(热能的多少)与物体中相应的温度差之间的关系,反应这种规律的第一层的关系式称为热量传递的速率方程(rate equation)。热量传递的三种基本方式——热传导、热对流和热辐射的速率方程可分别用傅里叶(Fourier)定律、牛顿冷却公式(Newton's law of cooling)和斯忒藩-玻尔兹曼(Stefan-Boltzmann)定律描述。

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流体流动类型众多,可以按照流体粘性种类划分,也可以按照流体压缩性划分。本文参考了 COMSOL 帮助文档,列出主要常用的各种流体流动方程,以作参考。

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