傳熱學(xué)，是研究熱量傳遞規(guī)律的科學(xué)，是研究由溫差引起的熱能傳遞規(guī)律的科學(xué)。大約在上世紀30年代，傳熱學(xué)形成了獨立的學(xué)科。以下是小編整理的傳熱學(xué)知識點總結(jié)，歡迎閱讀！

　　第一章

　　§1-1 “三個W”

　　§1-2 熱量傳遞的三種基本方式

　　§1-3 傳熱過程和傳熱系數(shù)

　　要求：通過本章的學(xué)習(xí)，讀者應(yīng)對熱量傳遞的三種基本方式、傳熱過程及熱阻的概念有所了解，并能進行簡單的計算，能對工程實際中簡單的傳熱問題進行分析（有哪些熱量傳遞方式和環(huán)節(jié)）。作為緒論，本章對全書的主要內(nèi)容作了初步概括但沒有深化，具體更深入的討論在隨后的章節(jié)中體現(xiàn)。

　　本章重點：

　　1.傳熱學(xué)研究的基本問題

　　物體內(nèi)部溫度分布的計算方法

　　熱量的傳遞速率

　　增強或削弱熱傳遞速率的方法

　　2.熱量傳遞的三種基本方式

　　(1).導(dǎo)熱：依靠微觀粒子的熱運動而產(chǎn)生的熱量傳遞。傳熱學(xué)重點研究的是在宏觀溫差作用下所發(fā)生的熱量傳遞。

　　傅立葉導(dǎo)熱公式：

　　(2).對流換熱：當流體流過物體表面時所發(fā)生的熱量傳遞過程。

　　牛頓冷卻公式：

　　(3).輻射換熱：任何一個處于絕對零度以上的物體都具有發(fā)射熱輻射和吸收熱輻射的能力，輻射換熱就是這兩個過程共同作用的結(jié)果。由于電磁波只能直線傳播，所以只有兩個物體相互看得見的部分才能發(fā)生輻射換熱。

　　黑體熱輻射公式：

　　實際物體熱輻射：

　　3.傳熱過程及傳熱系數(shù)：熱量從固壁一側(cè)的流體通過固壁傳向另一側(cè)流體的過程。

　　最簡單的傳熱過程由三個環(huán)節(jié)串聯(lián)組成。

　　4.傳熱學(xué)研究的基礎(chǔ)

　　傅立葉定律

　　能量守恒定律+ 牛頓冷卻公式 + 質(zhì)量動量守恒定律

　　四次方定律

　　本章難點

　　1.對三種傳熱形式關(guān)系的理解

　　各種方式熱量傳遞的機理不同，但卻可以（串聯(lián)或并聯(lián)）同時存在于一個傳熱現(xiàn)象中。

　　2.熱阻概念的理解

　　嚴格講熱阻只適用于一維熱量傳遞過程，且在傳遞過程中熱量不能有任何形式的損耗。 思考題：

　　1.冬天經(jīng)太陽曬過的棉被蓋起來很暖和，經(jīng)過拍打以后，效果更加明顯。為什么？

　　2.試分析室內(nèi)暖氣片的散熱過程。

　　3.冬天住在新建的居民樓比住舊樓房感覺更冷。試用傳熱學(xué)觀點解釋原因。

　　4.從教材表1-1給出的幾種h數(shù)值，你可以得到什么結(jié)論？

　　5.夏天，有兩個完全相同的液氮貯存容器放在一起，一個表面已結(jié)霜，另一個則沒有。請問哪個容器的隔熱性能更好，為什么

　　第二章 導(dǎo)熱基本定律及穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱

　　§2-1 導(dǎo)熱的基本概念和定律

　　§2-2 導(dǎo)熱微分方程

　　§2-3 一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱

　　§2-4伸展體的一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱

　　要求：本章應(yīng)著重掌握Fourier定律及其應(yīng)用，影響導(dǎo)熱系數(shù)的因素及導(dǎo)熱問題的數(shù)學(xué)描寫——導(dǎo)熱微分方程及定解條件。在此基礎(chǔ)上，能對幾種典型幾何形狀物體的一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題用分析方法確定物體內(nèi)的溫度分布和通過物體的導(dǎo)熱量。

　　本章重點：

　　1.基本概念

　　溫度場 t=f(x,y,z,τ)，穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)，一維與二維

　　導(dǎo)熱系數(shù)λ

　　２.導(dǎo)熱基本定律：

　　可以認為是由傅立葉導(dǎo)熱公式引深而得到，并具有更廣泛的適應(yīng)性。

　　(1) 可以應(yīng)用于三維溫度場中任何一個指定的方向

　　(2) 不要求物體的導(dǎo)熱系數(shù)必須是常數(shù)

　　(3) 不要求沿x方向的導(dǎo)熱量處處相等

　　(4) 不要求沿x方向的溫度梯度處處相等

　　(5) 不要求是穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱

　　3.導(dǎo)熱微分方程式及定解條件

　　1)導(dǎo)熱微分方程式控制了物體內(nèi)部的溫度分布規(guī)律，故亦稱為溫度控制方程只適用于物體的內(nèi)部，不適用于物體的表面或邊界。受到坐標系形式的限制。其推導(dǎo)依據(jù)是能量守恒定律和傅立葉定律。

　　2)定解條件

　　定解條件包括初始條件和邊界條件。

　　第一類邊界條件給定邊界上的溫度值

　　第二類邊界條件給定邊界上的熱流密度值

　　第三類邊界條件給定邊界對流換熱條件

　　3)求解思路

　　求解導(dǎo)熱問題的思路主要遵循“物理問題數(shù)學(xué)描寫求解方程溫度分布熱量計算”

　　4.一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的解析解

　　1)如何判斷問題是否一維

　　2)兩種求解方法

　　對具體一維穩(wěn)態(tài)無內(nèi)熱源常物性導(dǎo)熱問題，一般有兩種求解方法：一是直接對導(dǎo)熱微分方程從數(shù)學(xué)上求解，二是利用fourier定律直接積分。前者只能得出溫度分布再應(yīng)用fourier定律獲得熱流量。

　　3)溫度分布曲線的繪制

　　對一維穩(wěn)態(tài)無內(nèi)熱源導(dǎo)熱問題，當沿?zé)崃鞣较蛴忻娣e或?qū)嵯禂?shù)的變化時， 依此很容易判斷溫度分布。

　　本章難點：

　　本章難點是對傅立葉導(dǎo)熱定律的深入理解并結(jié)合能量守恒定律靈活應(yīng)用，這是研究及解決所有熱傳導(dǎo)問題的基礎(chǔ)。

　　思考題：

　　1.如圖所示為一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的兩層平壁內(nèi)溫度分布，導(dǎo)熱系數(shù)λ均為常數(shù)。試確定：

　　(1)q1，q2及q3的相對大小；(2) λ1和λ2的相對大小。

　　2.一球形貯罐內(nèi)有-196 的液氦，外直徑為2m，外包保溫層厚30cm， 其λ= 0.6w/m.k。環(huán)境溫度高達40，罐外空氣與保溫層間的h=5w/m2.k試計算通過保溫層的熱損失并判斷保溫層外是否結(jié)霜。

　　3.試推導(dǎo)變截面伸展體的導(dǎo)熱微分方程，并寫出其邊界條件。假設(shè)伸展體內(nèi)導(dǎo)熱是一維的。

　　第三章 非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱

　　§3-1非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的基本概念

　　§3-1集總參數(shù)法

　　§3-3非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程的微分方程分析

　　要求：通過本章的學(xué)習(xí)，讀者應(yīng)熟練掌握非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的基本特點，集總參數(shù)法的基本原理及其應(yīng)用，一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的分析解及海斯勒圖的使用方法。讀者應(yīng)能分析簡化實際物理問題并建立其數(shù)學(xué)描寫，然后求解得出其瞬時溫度分布并計算在一段時間間隔內(nèi)物體所傳遞的導(dǎo)熱量。

　　本章重點；

　　一.非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程

　　1.實質(zhì)：由于某種原因使物體內(nèi)某點不斷有凈熱量吸收或放出，形成了非穩(wěn)態(tài)溫度場。

　　2.一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的三種情形：見教材圖3-3。

　　3.Bi,Fo數(shù)的物理意義

　　二.集總參數(shù)法

　　1.實質(zhì)：是當導(dǎo)熱體內(nèi)部熱阻 忽略不計即Bi0時研究非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的一種方法。判別依據(jù)：Bi<0.1M。

　　2.時間常數(shù)

　　3.幾點說明：導(dǎo)熱體外的換熱條件不局限于對流換熱。建立導(dǎo)熱微分方程的根本依據(jù)是能量守恒定律；由Bi數(shù)的定義，若h或特征長度d未知時，事先無法知道Bi數(shù)的大小，此時先假設(shè)集總參數(shù)法條件成立，待求出h或d之后，進行校核。

　　三.一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱分析解

　　1.前提：一維、無內(nèi)熱源、常物性，Bi 或有限大。

　　2.非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的正規(guī)狀況階段：當Fo>0.2以后，非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱進入正規(guī)狀況階段。此時從數(shù)學(xué)上表現(xiàn)為解的無窮級數(shù)只需取第一項，從物理上表現(xiàn)為初始條件影響消失，只剩下邊界條件和幾何因素的影響。

　　本章難點：

　　1.對傅立葉數(shù)Fo和畢渥數(shù)Bi物理含義的理解。

　　2.集總參數(shù)法和一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題分析解的定量計算。

　　思考題：

　　1.兩個側(cè)面積和厚度都相同的大平板， 也一樣，但導(dǎo)溫系數(shù)a不同。如將它們置于同一爐膛中加熱，哪一個先達到爐膛溫度？

　　2.兩塊厚度為30mm的無限大平板，初始溫度20℃,分別用銅和鋼制成，平板兩側(cè)表面溫度突然上升到60℃，試計算使兩板中心溫度均上升到56℃時,兩板所需時間比。已知a銅=103，a鋼=12.9(10-6m2/s)。

　　3.某同學(xué)擬用集總參數(shù)法求解一維長圓柱的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題，他算出了Fo和Bi數(shù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Bi不滿足集總參數(shù)法的條件，于是他改用Fo和Bi數(shù)查海斯勒圖，你認為他的結(jié)果對嗎，為什么？

　　4.在教材圖3-6中，當 越小時， 越小，此時其他參數(shù)不變時 越小。即表明 越小，平板中心溫度越接近流體溫度。這說明 越小時物體被加熱反而溫升越快，與事實不符，請指出上述分析錯誤在什么地方。

　　5.用熱電偶測量氣罐中氣體的溫度，熱電偶初始溫度20℃，與氣體表面h=10w/m2.k，熱電偶近似為球形，直徑0.2mm。試計算插入10s后，熱電偶的過余溫度為初始過余溫度的百分之幾？要使溫度計過余溫度不大于初始過余溫度的1%，至少需要多長時間？已知熱電偶焊錫絲的 =67w/m.k， ρ=7310kg/m3，c=228J/kg.k。