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传热学知识点
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使
天
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小
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天
蔚
小
：
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蔚
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：
旺 小
服
宝 蓝
客
淘 蔚
1．传热学：研究热量传递规律的科学。
一
旺
：
旺
2．热量传递的基本方式：热传导、热对 唯 流、热辐射。 宝 服
， 客
淘
3．热传导(导热)：物体的各部分之品间不发生相对位移、依靠微观粒子旺的热运动产生的热量传递现象。（纯粹的
一
出 旺
唯
导热只能发生在不透明的固体室之中。）
宝
，
作 淘
4．热流密度：通过单位面
工
积的热流量(W／m品2)。
一
出
5．热对流：由于流体各 英 部分之间发生相室对位移而产生的热唯量传递现象。热对流只发生在流体之中，并伴随有
精 ，
作
导热现象。 场 品
工
职 出
英
6．自然对流：由于流体密度差引起的相对运功室c
精
作
7．强制对流：出于机械作场用或其他压差作用引起的相对运动。
工
职
英
8．对流换热：流体流过固体壁面时，由于对流和导热的联合作用，使流体与固体壁面间产生热量传递的过程。
精
9．辐射：物体通过电磁波传播能量场的方式。
职
10．热辐射：由于热的原因，物体的内能转变成电磁波的能量而进行的辐射过程。
11．辐射换热：不直接接触的物体之间，出于各自辐射与吸收的综合结果所产生的热量传递现象。
12．传热过程；热流体通过固体壁而将热量传给另一侧冷流体的过程。
13．传热系数：表征传热过程强烈程度的标尺，数值上等于冷热流体温差1时所产生的热流密度W /(m2 ⋅k)。
1
14．单位面积上的传热热阻：R =
k k
δ
单位面积上的导热热阻：R = 。
λ λ
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1
单位面积上的对流换热热阻：R =
λ
h
对比串联热阻大小就可以找到强化传热的主要环节。
λ
15．导热系数
是表征材料导热性能优劣的系数，是一种物性参数，不同材料的导热系数的数值不同，即使是同一种材料，
其值还与温度等参数有关。对于各向异性的材料，还与方向有关。
常温下部分物质导热系数：银：427；纯铜：398；纯铝：236；普通钢：30-50；水：0.599；空气：0.0259；保
温材料：<0.14；水垢：1-3；烟垢：0.1-0.3。
使
16．表面换热系数h
天
小
不是物性参数，它与流体物性参数、流动状态、换热表面的形状小、大小和布置等因 素都有关。
使
蓝
天
17．稳态传热过程（定常过程）：物体中各点温度不随时间蔚而变。
小
：
例：各种热力设备在持续不变的工况下运行时的热传递
服
过程属稳态传热过小程；
使
蓝
非稳态传热过程（非定常过程）：物体中各点温度随 客 时间的变化而变蔚化。 天
旺 小
：
例：各种热力设备在启动、停机、工况改变时旺的传热过程则属非
服
稳态传热过程。 小
宝 蓝
客
1、热量、热流量与热流密度有何联系与区别淘？ 蔚
旺
一 ：
热能：物质所具有的内动能(广延量，唯物质的微观运动属旺性)。单位：焦耳
服
J。
宝
， 客
热量Q：系统与外界依靠温差传递的能量(过程量)。淘单位：焦耳J。
品 旺
一
热流（量）φ：指单位时间所 出 传递的热量。单
唯
位：瓦特w 。 旺
室 宝
，
热流密度q：通过单位传作热面上的热流量。单位：W／m2。淘
品
工 一
出
相互关系： 英 Q =φτ= qAτ 其唯中τ是时间
室
精 ，
作
场 品
2、试用简练的
职
话言说明导热、对流工换热及辐射换热
出
三种传递方式之间的联系与区别。
英
答：导热、对流换热及辐精射换热是热量传递室的三种方式。导热主要依靠微观粒子运动而传递热量；对流换
作
场
热是流体与固体壁面之间的换热，依靠流体工对流和导热的联合作用而产生热量传递；辐射换热是通过电磁波传
职
英
播能量，是物体之间辐射和吸收的综合
精
结果。一个传热现象往往是几种传热方式同时作用。
场
3、“热对流”与“对流换热”是否为同一现象?对流换热是否属于基本的传热方式?
职
答：热对流与对流换热是两个不同的概念．属于不同现象，其区别为：
①热对流是传热的三种基本方式之一，而对流换热不是传热的基本方式，
②对流换热是导热和热对流这两种基本传热方式的综合作用。由于流体质点间的紧密接触，热对流也同时伴随
有导热现象；
②对流换热必然具有流体与固体壁面间的相对运动（流体与壁面直接接触和宏观运动）。工程中流体与温度不
同的固体壁面因相对运动而发生的传热过程称为对流换热。
4、导热系数、表面换热系数及传热系数的单位分别是什么？哪些是物性参数，哪些与过程有关？
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5、保温瓶散热过程分析。
热量从保温瓶内的热水散失到周围环境中去的过程包括以下各个环节：
使
天
小
小
使
蓝
天
蔚
小
：
小
服 使
蓝
客 天
蔚
旺 小
：
旺 小
服
宝 蓝
客
淘 蔚
旺
一 ：
旺
唯 服
宝
， 客
淘
品 旺
一
出 旺
唯
室 宝
q ，
(1)热量 0由热水通过自然对作流换热传递到内层瓶胆的内壁； 淘
品
工 一
出
(2)通过内层瓶胆的导精热 英 ，热量 q 1由内层室瓶胆内壁传到其
，
外 唯 壁；
作
场 品
工
职 q 出
(3)由内层瓶胆的外壁通过辐射换英热把热量 2传递到外层瓶胆的内壁；
室
精
作
场
q
(4)热量 3由外层瓶胆的
职
内壁通过导热传到工其外壁；
英
精
q
(5)外层瓶胆的外壁通过辐射换热把一场部分热量 4传给外壳内侧；
职
q q
(6)外层瓶胆外壁通过自然对流换热把热量 5传给空气，空气又与外壳内侧发生自然对流换热把热量 5传递给
外壳内侧；
q
(7)通过导热，热量 6由外壳内壁传递到其外壁；
q
(8)外壳外侧通过自然对流把一部分热量 7传递给室内空气；
q
(9)外壳外侧与周围物体间进行辐射换热，换热量为 8。
这里要特别指出，保温瓶之所以可以保温的原因主要在于，制造保温瓶时在上述第3个环节上采取了以下削弱
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传热的措施：
1）瓶胆夹层中抽成真空，从而排除了夹层中空气的导热与对流；
2）在夹层的两壁上涂有一层辐射黑度ε很小的硝酸银层(即银白色涂层)，从而大大减少了夹层两壁面间的辐射
换热。
使用保温瓶时，如果不小心破坏了瓶胆下部抽气封口的密封，空气进入夹层后将使保温性能大大下降。
6、用水壶将盛装的开水放在地面上慢慢冷却，开水以哪些方式散发热量?打开水壶盖和盖上水壶盖，开水的冷
却速度有何区别?
答：水壶与地面间以导热方式传递热量；水壶与周围空气间以自然对流换热方式传递热量，与周围环境以
辐射换热方式传递热量；壶嘴以蒸发方式散发热量。打开壶盖后，开水的蒸使发速度加快，开水由此冷却得更快。
天
7、冬天，经过在白天太阳底下晒过的棉被，晚上盖起来为什么感到很小暖和？并且经过拍打以后，为什么效果
小
更加明显？
蓝
使
天
蔚
答：棉被经过晾晒以后，可使棉花的空隙里进入更多的空气。而空气在狭小小的棉絮空间里的热量传递方式
：
小
主要是导热，由于空气的导热系数较小，具有良好的保温服性能。而经过拍打的棉被可以让更多使的空气进入，因
蓝
客 天
蔚
而效果更明显。 旺 小
：
旺 小
8、冬天，在相同的室外温度条件下，为什么有宝风比无风时感到更服冷些？
蓝
客
答：假定人体表面温度相同时，人体的散 淘 热在有风时相当于旺强制对流换热，而蔚在无风时属自然对流换热（不
一 ：
旺
考虑热辐射或假定辐射换热量相同时）。唯而空气的强制对流换热强度要比自服然对流强烈。因而在有风时从人体
宝
， 客
淘
带走的热量更多，所以感到更冷一品些。 旺
一
出 旺
9、夏季在维持20℃室内工作，室穿单衣感到舒适，唯而冬季保持在2宝2℃的室内工作时，为什么必须穿绒衣才觉得
，
作 淘
舒服？
工
品
一
出
答：首先，冬季和 英 夏季的最大区别是室外温度不同。唯夏季室外温度比室内温度高，因此通过墙壁的热量传
室
精 ，
作
递方向是由室外传场向室内。而冬季室外气温比室内气品温低，通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外。因此
工
职 出
冬季和夏季墙壁内表面温度不同英，夏季高而冬季
室
低。因此，尽管冬季室内温度22℃比夏季略高20℃，但人体
精
作
在冬季通过辐射与墙壁的散场热比夏季高很多。根据上题人体对冷暖的感受主要是散热量的原理，在冬季散热量
工
职
大，因此要穿厚一些的绒衣。 英
精
10．夏季在维持 20℃的空调教室内场听课，穿单衣感觉很舒适，而冬季在同样温度的同一教室内听课却必须穿
职
绒衣。假设湿度不是影响的因素，试从传热的观点分析这种反常的“舒适温度”现象。
答：夏季人体的散热量为：
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使
天
小
小
使
11、利用同一冰箱储存相同的物质时，试问结霜的冰箱耗电量大蓝还是未结霜的冰箱耗电量大？
天
蔚
回答：当其它条件相同时，冰箱的结霜相当于在冰箱蒸发器和冰箱冷冻室（小或冷藏室）之间增加了一个附
：
小
加热阻，因此，要达到相同的制冷室温度，必然要求蒸发 服 器处于更低的温蓝度。所以，结霜的使冰箱耗电量更大。
客 天
蔚
12、有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却。为旺使稀饭凉得更快
：
一些，你认为他应小该搅拌碗中的稀饭还是
旺 小
服
盆中的凉水？为什么？ 宝 蓝
客
淘 蔚
答：从稀饭到凉水是一个传热过程。显然，稀饭和水的换旺热在不搅动时属自然对流。而稀饭的换热比水要
一 ：
旺
唯 服
差。因此要强化传热增加散热量，应该用搅拌的方式强化宝稀饭侧的传热。
， 客
淘
13、用铝制的水壶烧开水时，尽管炉 品 火很旺，但水壶
一
仍安然无恙。但一旺旦壶内的水烧干后，水壶很快就被烧坏。
出 旺
唯
试从传热学的观点分析这一现室象。 宝
，
作 淘
答：壶内有水时，水工对壶壁起冷却作用品，不致烧坏壶壁，
一
水干后，壶壁得不到充分冷却，使壁温接近火焰
出
英 唯
温度，水壶就会被烧坏。 室
精 ，
作
或：水侧（沸 场 腾）的表面传热系数远大于火焰侧的品表面传热系数，没烧干时，壶底更接近水的温度，所以
工
职 出
英
一般不会达到铝的熔点。 室
精
作
场
14、用一只手握住盛有热水的杯子，另一只工手用筷子快速搅拌热水，捏杯子的手会显著地感到热。试分析其原
职
英
因。
精
答：杯中水由于被搅动而强化了场与杯壁的传热，使杯壁温度接近水温，所以手会感到杯子变热。
职
15、北方深秋季节的清晨，树叶叶面上常常结霜，试问树叶上、下表面的哪一面结霜？为什么？
答：霜会结在树叶上的表面。因为清晨，上表面朝向太空，下表面朝向地面。而太空表面的温度低于摄氏
零度，而地球表面温度一般在零度以上。由于相对树叶下表面来说，其上表面需要向太空辐射更多的能量，所
以树叶下表面温度较高，而上表面温度较低且可能低于零度，因而容易结霜。
16、在冬季的晴天，白天和晚上空气温度相同，但白天感觉暖和，晚上却感觉冷。试解释这种现象。
答：白天和晚上人体向空气传递的热量相同，且均要向温度很低的太空辐射热量。但白天和晚上的差别在
于：白天可以吸收来自太阳的辐射能量，而晚上却不能。因而晚上感觉会更冷一些。
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17、冬季晴朗的夜晚，测得室外空气温度Ta高于 0℃，有人却发现地面上结有一层簿冰，试解释原因(若不考
虑水表面的蒸发)。
答：如图所示。假定地面温度为Te。太空温度
T
为 sky，设过程已达稳态，空气与地面的表面传热系
数为h，地球表面近似看成温度为Te的黑体，太空
T
可看成温度为 sky的黑体．则由热平衡：
h(T −T ) =σ(T 4 −T 4)
a e e sky
由于Ta >0℃，而T <0℃，因此地球表面温度有可
sky 使
能低于0℃，即地面可能结冰。 天
小
小
使
蓝
蔚
天
小
：
小
服 使
蓝
1．温度场：各时刻物体中各点温度的集合。 客 天
蔚
旺 小
：
稳态温度场（定常温度场）：物体内各点温度不旺随时间变化的温度场。
小
服
宝 蓝
非稳态温度场（非定常温度场）：物体内各
淘
点温度随时间变化客的温度场。
蔚
旺
均匀温度场：物体内各点温度相同的温 一 度场。 旺 ：
唯 服
宝
一维/二维/三维温度场：物体中各点，温度只在一个/淘 二个/三个坐标方向客变化的温度场。
品 旺
一
2．稳态导热过程：物体温度不随出时间而改变的导热过程（热流量为旺常数）
唯
室 宝
对于内燃机气缸壁受燃作气冲刷的情况．周期，为几分之一秒，
淘
温度波动只在很浅的表层，一般作为稳态处理。
品
工 一
准稳态导热过程：物体温度随时间的导出数为一个常数，即物体内各点的温度变化率不随时间而改变的导热
英 唯
室
过程。 精
作
，
场 品
工
非稳态导热过程职：物体温度随时间而改变的导热过出程（热流量也随时间而改变）
英
室
3．等温面：温度场中同一瞬精间温度相同点组成
作
的面。
场
工
4．等温线：等温面上的职线。
英
5．热流线：是一组与等温线处处垂直精的曲线，通过平面上任一点的热流线与该点的热流密度矢量相切。
场
6．导温系数（热扩散率）：物体中职温度波动的扩散速率。
7．定解条件：是使微分方程获得适合某一特定问题的解的附加条件。包括：
初始条件：是指导热体在初始时刻的温度分布
边界条件：是指物体边界上的温度或换热情况。
单值性条件一般包括几何、物理、时间和边界四个方面。
8．过余温度：某点温度与基准温度之差(基准温度一般选取不受换热条件影响的物体温度)。
1．试写出傅里叶定律的一般形式的数学表达式，并说明其中各个符号的意义。
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2、试写出傅里叶定律的文字表达式。
在导热现象中，单位时间内通过给定截面的热流量（热流在截面法线方向的分量），正比于该截面(不一定是等
温面)法线方向上的温度变化率（方向导数）和截面面积。
使
天
小
小
使
蓝
天
蔚
小
：
小
服 使
蓝
客 天
蔚
旺 小
：
旺
服
小
宝 蓝
淘
客
蔚
旺
一 ：
旺
3、等温面与等温线的特点： 唯 宝 服
， 客
淘
1) 温度不同的等温面或等温线彼此品不能相交； 一 旺
出 旺
唯
2) 在连续的温度场中，等温面室或等温线不会中断，它们或者是物宝体中完全封闭的曲面（曲线），或者就终止与
，
作 淘
物体的边界上； 工 品 一
出
英 唯
3）物体的温度场通常用等温面或等温线室表示
精 ，
作
若每条等温线间的 场 温度间隔相等时，等温线的疏密可品反映出不同区域导热热流密度的大小。如图所示是用等温
工
职 出
英
线图表示温度场的实例。 室
精
作
场
4．不同温度的等温面(线)不能相交，热流线
工
能相交吗?热流线为什么与等温线垂直?
职
英
答：热流线也不能相交，这是因为与热流线垂直方向没有热流分量。如热流线不垂直于等温线，则等温线上
精
必有一热流分量。而等温线上无温差场，q＝0，只有热流线垂直于等温线才能使等温线上的分热流为零。
职
5．得出导热微分方程所依据的是什么基本定律?
答： 傅里叶定律和能量守恒定律。
6．试解释材料的导热系数λ和导温系数α之间的区别和联系? （或热扩散率α的定义及物理意义。）
λ
提示：从两者的概念、物理意义、表达式方面加以阐述、如从表达式看导温系数与导热系数成正比关（α= ），
ρc
但导温系数不但与材料的导热系数有关．还与材料的热容量(或储热能力)也有关；从物理意义看．导热系数表
征材料导热能力的强弱．导温系数表征材料传播温度变化的能力的大小．两者都是物性参数。
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答：导热系数λ和热扩散率α。是两个不同的物理量。前者仅指材料导热能力的大小，而后者综合了材料的导
热能力和单位体积的热容量大小。导热系数小的材料热扩散率不一定小。如气体的导热系数很小．可是其热扩
散率α却和金属相当。
7．将一根铁棒一端置于火炉中，另一端很快烫手，而在冬天将手置于温度相同的铁板或木板上时，铁板感觉
更冰凉一些，用传热学的知识解释这些原因。
λ
答：一根铁棒一端置于火炉中，另一端很快烫手，这是由于铁棒的热扩散率α= 较大的原因，而在冬天
ρc
将手置于温度相同的铁板或木板上时，铁板感觉更冰凉一些，则是由于铁板的吸热系数 ρcλ较木板的大的缘
故。
8．试分别说明导热问题3种类型的边界条件。 使
天
答： 第一类边界条件：已知任意时刻物体边界上的温度分布；第二类小边界条件：已知任意时刻物体边界上的
小
热流密度或温度梯度；第三类边界条件：已知任意时刻物体边界与周围流体间的对流使换热情况，即已知表面传
蓝
天
蔚
热系数h和周围流体温度。 小
：
小
9．对于第一类边界条件的稳态导热问题，其温度分布与导服热系数有没有关
蓝
系? 使
客 天
蔚
答：导热问题的完整数学描述包括导热微分方程旺和定解条件。在导热系数为常数的稳小态导热问题中．只有
：
旺 小
第一类边界条件下的无内热源稳态导热问题的分宝析解才与导热系数服没有关系，即导
蓝
热系数只影响热流量．而不
客
淘 蔚
影响温度场。 旺
一 ：
旺
10．一维无限大平壁的导热问题，两则给 唯 定的均为第二类
宝
边界条件，能否求服出其温度分布?为什么?
， 客
淘
答：不能求出。因为第二类边界品条件所对应的是温度曲线的斜率．与旺绝对温度没有对应关系。
一
出 旺
11、通过大平壁、圆筒壁导热室时，二者的温度分布唯规律分别是什么
宝
？
，
作 淘
答：大平壁内的温度分布
工
为直线；圆筒壁内品的温度分布为对
一
数曲线。
出
12、常物性、直角坐标 英 系下三维非稳态室导热微分方程的表唯达式
精 ，
作
∂t 场 ∂2t ∂2t工 ∂2t
品
ρc职=λ( + + )+φ 出
∂τ ∂x2 ∂英 y2 ∂z2
室
精
作
场
计算部分
职
工
英
1、通过常物性、无内热源、一维单层精平壁的稳态导热微分方程式和定解条件
场
d2t 职
=0
dx2
x =0时，t =t
1
x =δ时，t = t
2
t −t
t =t + 2 1 x
温度分布： 1 δ
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λ
热流密度：q = (t −t )
δ 1 2
2、通过一维、常物性、稳态、无内热源的平板的导热，已知第一类和第三类边界条件：
备 注 ： 平 板 厚 δ=5mm,λ=15W /(m⋅k) ， 环境 温 度 t = 25℃, 板 与 环 境 的 表 面 换 热 系 数 为
∞
dt
h =80W /(m2 ⋅k)，x =0时，t =538℃，x =δ时，-λ = h(t −t )
0 dx ∞
求：温度分布及x =δ时的温度值。
d2t
解： =0
dx2
使
天
x =0时，t =538℃ 小
0 小
使
蓝
dt
x =δ时，-λ = h(t −t ) 蔚 天
dx ∞ ： 小
小
服 使
解得： t = −2664.9x+538 蓝
客 天
蔚
t =524.7℃ 旺 ： 小
x=δ 旺 小
服
宝 蓝
客
3、通过、常物性、无内热源、一维多层平壁淘（n层）的稳态导热量计算公式： 蔚
旺
一 ：
q =
t
1
−t唯
n+1 宝
旺
服
， n δ 客
品∑ i 淘 旺
出 i=1 λ i 唯 一 旺
室 宝
，
4、通过常物性、无内热源、 作 一维单层圆筒壁
品
的稳态导热微分方淘程式和定解条件:
工 一
d dt 出
( 英 r ) =0
室
唯
d精r dr ，
作
场 品
工
职 r = r时，t =t 出
1 英1
室
精
作
r = r
职2
时场，t =t
2 工
英
t −t 精
温度分布：t =t + 2 1 ln(r/场r )
1 ln(r /r ) 职 1
2 1
λ t −t
热流密度：q = 1 2
r ln(r /r )
2 1
2πλ⋅l
热流量：Q = (t −t )
ln(r /r ) 1 2
2 1
5、传热过程计算方程式：
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A⋅(t −t )
φ= Ak(t −t ) = f1 f2
f1 f2 1 δ 1
+ +
h λ h
1 2
1．非稳态导热分类： 非正规状况阶段——受初始温度分布影响
温度t随时间 τ 逐渐趋于恒定值
正规状况阶段——受热边界条件影响
温度t随时间 τ 做周期性变化（不研究）
使
天
2．时间常数 小
小
使
Bi数 蓝
3．毕渥尔 天
蔚
小
：
4．傅里叶数Fo 服 小 使
蓝
客 天
蔚
1、什么叫非稳态导热的正规状况阶段？这一阶段有 旺 什么特点？ ： 小
旺 小
服
答：非稳态导热过程进行到一定程度，初始宝温度分布的影响就会消失，虽然各蓝点温度仍随时间变化，但各
客
淘 蔚
旺
点过余温度的比值已经与时间无关亦即无一量纲过余温度分布不变，这一阶段：称为正规状况阶段或充分发展阶
旺
唯 服
段。这一阶段的数学处理十分便利，温，度分布计算只需取宝无穷级数的首项
客
进行计算。
淘
品 旺
2、试说明“无限大”平板的物理概念。 一
出 旺
唯
答：所谓“无限大”平板 室 ，是指其长宽尺度远大于其厚度尺寸宝，从边缘交换的热量可以忽略不计，当平板
，
作 淘
品
两侧温度均匀时，热量垂工直于板面方向流动。如薄板两侧均一匀加热或冷却。
出
英 唯
3、什么是“半无限大精”物体？半无限大室物体的非稳态导
，
热存在正规状况阶段吗？
作
场 品
答：所谓“半无限大”物体，工是指平面一侧空间无限延伸的物体。因为物体向纵深无限延伸，初始温度的
职 出
英
影响就远不会消除 ，所以，半精无限大物体的非稳室态导热不存在正规状况阶段。
作
场
4、 Bi数 、Fo数、时 间职常数 τ c的公式及物 工 理意义。
英
精
δ 场
λ hδ 职
Bi = =
1 λ
答： h ，
5、Bi →0和Bi →∞ 各代表什么样的换热条件？有人认为Bi →0代表了绝热工况，是否正确，为什么？
答：Bi →0时，物体表面的换热热阻远大于物体内部导热热阻。说明换热热阻主要在边界，物体内部导热热
阻几乎可以忽略，因而任一时刻物体内部的温度分布趋于均匀，并随时间的推移整体地下降。可以用集总参数
法进行分析求解。
Bi →∞ 时，物体表面的换热热阻远小于物体内部导热热阻。在这种情况下，非稳态导热过程刚开始进行
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的一瞬间，物体的表面温度就等于周围介质的温度。但是，因为物体内部导热热阻较大，所以物体内部各处的
温度相差较大，随着时间的推移，物体内部各点的温度逐渐下降。在这种情况下，物体的冷却或加热过程的强
度只决定于物体的性质和几何尺寸。
认为Bi →0代表绝热工况是不正确的，Bi →0的工况是指边界热阻相对于内部热阻较大，而绝热工况
下边界热阻无限大。
6、试说明集总参数法的物理概念。
答：当固体内部的导热热阻远小于其表面的换热热阻时，即当内外热阻之比趋于零时，影响换热的主要环
节是在边界上的换热能力，而内部由于热阻很小而温度趋于均匀，以至于不需 要关心温度在空间的分布，温度
使
只是时间的函数。 天
小
τ τ 小
7、什么叫时间常数 c？试分析测量恒定的流体温度时 c对测量准确度的影响。 使
蓝
天
ρcV τ 蔚
答：τ = ,具有时间的量纲，称为时间常数， c数值上：等于过余温度为初 小 始过余温度的36.8%时所经历的
c hA 服 小 使
蓝
τ 客 蔚 天
时间。 c越小，表示物体热惯性越小，到达流体温度旺的时间越短。测温元件的时间常数小大小对恒温流体的测量
：
旺 小
服
宝 τ 蓝
准确度没有影响，对变温流体的测量准确度有淘影响， c越小，准客确度越高。
蔚
旺
一 ：
旺
8、在用热电偶测定气流的非稳态温度场唯时，怎样才能改善热电偶的温度响服应特性？
宝
， 客
答：要改善热电偶的温度响应特性，需最大限度降低热淘电偶的时间常数，形状上要降低体面比，要选择热容小
品 旺
一
出 旺
的材料，要强化热电偶表面的对流换热。 唯
室 宝
，
作
品
淘
工 一
出
非稳态导热计算公式 英 唯
室
精 ，
作
θ t −t 场 hA 品
= ∞ =exp(− τ) =e工xp(−Bi⋅Fo)
θ t −t 职 ρcV 英 出
0 0 ∞ 室
精
作
场
首先判断 Bi数 职 工
英
精
若特征长度l取：l =δ ，厚度为2δ 场的平板
职
hl
Bi = ≤0.1
l = R，圆柱 定义的 Bi数 需满足 λ
l = R，球
V
l =
如果以 c A为特征长度，此时 Bi ≤0.1 平板
Bi ≤0.05 圆柱
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Bi ≤0.033 球
分析计算题
用热平衡法对各类节点离散方程的建立
——理论依据：用傅里叶定律直接写出能量守恒的表达式
二维、稳态、常物性的稳态导热问题：且设∆x = ∆y，q 是边界上已知的热流密度值，φ是内热源。
w
使
天
小
小
使
蓝
天
蔚
小
：
小
服 使
蓝
客 天
蔚
旺 小
：
旺 小
服
宝 蓝
客
淘 蔚
旺
一 ：
旺
唯 服
宝
， 客
淘
品 旺
一
出 旺
唯
室 宝
，
作 淘
品
工 一
出
英 唯
室
精 ，
作
场 品
工
职 出
英
室
精
作
场
工
职
英
精
场
职
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