傳熱學(xué)小論文
來源:新能源網(wǎng)
時間:2024-08-17 12:10:01
熱度:
傳熱學(xué)小論文【專家解說】:">1、 傳熱學(xué)發(fā)展史 傳熱學(xué)作為學(xué)科形成于19世紀。在熱對流方面,英國科學(xué)家牛頓于1701年在估算燒紅鐵棒的溫度時,提出了被后人稱為牛頓冷卻定律的數(shù)學(xué)表
【專家解說】:">1、 傳熱學(xué)發(fā)展史
傳熱學(xué)作為學(xué)科形成于19世紀。在熱對流方面,英國科學(xué)家牛頓于1701年在估算燒紅鐵棒的溫度時,提出了被后人稱為牛頓冷卻定律的數(shù)學(xué)表達式,不過它并沒有揭示出對流換熱的機理。
對流換熱的真正發(fā)展是19世紀末葉以后的事情。1904年德國物理學(xué)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(chǔ)。1929年,施密特指出了傳質(zhì)與傳熱的類同之處。
在熱傳導(dǎo)方面,法國物理學(xué)家畢奧于1804年得出的平壁導(dǎo)熱實驗結(jié)果是導(dǎo)熱定律的最早表述。稍后,法國的傅里葉運用數(shù)理方法,更準(zhǔn)確地把它表述為后來稱為傅里葉定律的微分形式。
熱輻射方面的理論比較復(fù)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,并指出物體的輻射率與同溫度下該物體的吸收率相等,被后人稱為基爾霍夫定律。
1878年,斯忒藩由實驗發(fā)現(xiàn)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(guān)系,還論證了維恩提出的黑體能量分布的位移定律
2、傳熱的基本方式
熱傳導(dǎo)是指在不涉及物質(zhì)轉(zhuǎn)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(dǎo)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(dǎo)和熱對流綜合作用的結(jié)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具有溫度而輻射出能量的現(xiàn)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(zhì)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(huán)境對它的輻射熱。輻射和吸收所綜合導(dǎo)致的熱量轉(zhuǎn)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(dǎo)的綜合,而不同的傳熱方式則遵循不同的傳熱規(guī)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,然后再加以綜合。
3、傳熱學(xué)今后的應(yīng)用
20世紀以前,傳熱學(xué)是作為物理熱學(xué)的一部分而逐步發(fā)展起來的。20世紀以后,傳熱學(xué)作為一門獨立的技術(shù)學(xué)科獲得迅速發(fā)展,越來越多地與熱力學(xué)、流體力學(xué)、燃燒學(xué)、電磁學(xué)和機械工程學(xué)等一些學(xué)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(shù)值計算傳熱等許多重要分支。
現(xiàn)在,機械工程仍不斷地向傳熱學(xué)提出大量新的課題。如澆鑄和冷凍技術(shù)中的相變導(dǎo)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(qū)換熱,小溫差換熱,兩相流換熱,復(fù)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(shù)的引入和計算機的應(yīng)用,為傳熱學(xué)的發(fā)展提供了廣闊前景。
3、總結(jié)
熱科學(xué)的工程領(lǐng)域包括熱力學(xué)和傳熱學(xué).傳熱學(xué)的作用是利用可以預(yù)測能量傳遞速率的一些定律去補充熱力學(xué)分析,因后裔只討論在平衡狀態(tài)下的系統(tǒng).這些附加的定律足以3種基本的傳熱方式為基礎(chǔ)的,即導(dǎo)熱、對流和輻射。 傳熱學(xué)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(guī)律的學(xué)科。傳熱不僅是常見的自然現(xiàn)象,而且廣泛存在于工程技術(shù)領(lǐng)域。例如,提高鍋爐的蒸汽產(chǎn)量,防止燃氣輪機燃燒室過熱、減小內(nèi)燃機氣缸和曲軸的熱應(yīng)力、確定換熱器的傳熱面積和控制熱加工時零件的變形等,都是典型的傳熱問題
參考文獻:
〔1〕 楊世銘,陶文銓 《傳熱學(xué)》高等教育出版社,第三版 1998
〔2〕 章熙民,任澤霈,梅飛鳴《傳熱學(xué)》中國建筑工業(yè)出版社,第四版 2001
傳熱學(xué)作為學(xué)科形成于19世紀。在熱對流方面,英國科學(xué)家牛頓于1701年在估算燒紅鐵棒的溫度時,提出了被后人稱為牛頓冷卻定律的數(shù)學(xué)表達式,不過它并沒有揭示出對流換熱的機理。
對流換熱的真正發(fā)展是19世紀末葉以后的事情。1904年德國物理學(xué)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(chǔ)。1929年,施密特指出了傳質(zhì)與傳熱的類同之處。
在熱傳導(dǎo)方面,法國物理學(xué)家畢奧于1804年得出的平壁導(dǎo)熱實驗結(jié)果是導(dǎo)熱定律的最早表述。稍后,法國的傅里葉運用數(shù)理方法,更準(zhǔn)確地把它表述為后來稱為傅里葉定律的微分形式。
熱輻射方面的理論比較復(fù)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,并指出物體的輻射率與同溫度下該物體的吸收率相等,被后人稱為基爾霍夫定律。
1878年,斯忒藩由實驗發(fā)現(xiàn)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(guān)系,還論證了維恩提出的黑體能量分布的位移定律
2、傳熱的基本方式
熱傳導(dǎo)是指在不涉及物質(zhì)轉(zhuǎn)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(dǎo)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(dǎo)和熱對流綜合作用的結(jié)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具有溫度而輻射出能量的現(xiàn)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(zhì)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(huán)境對它的輻射熱。輻射和吸收所綜合導(dǎo)致的熱量轉(zhuǎn)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(dǎo)的綜合,而不同的傳熱方式則遵循不同的傳熱規(guī)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,然后再加以綜合。
3、傳熱學(xué)今后的應(yīng)用
20世紀以前,傳熱學(xué)是作為物理熱學(xué)的一部分而逐步發(fā)展起來的。20世紀以后,傳熱學(xué)作為一門獨立的技術(shù)學(xué)科獲得迅速發(fā)展,越來越多地與熱力學(xué)、流體力學(xué)、燃燒學(xué)、電磁學(xué)和機械工程學(xué)等一些學(xué)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(shù)值計算傳熱等許多重要分支。
現(xiàn)在,機械工程仍不斷地向傳熱學(xué)提出大量新的課題。如澆鑄和冷凍技術(shù)中的相變導(dǎo)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(qū)換熱,小溫差換熱,兩相流換熱,復(fù)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(shù)的引入和計算機的應(yīng)用,為傳熱學(xué)的發(fā)展提供了廣闊前景。
3、總結(jié)
熱科學(xué)的工程領(lǐng)域包括熱力學(xué)和傳熱學(xué).傳熱學(xué)的作用是利用可以預(yù)測能量傳遞速率的一些定律去補充熱力學(xué)分析,因后裔只討論在平衡狀態(tài)下的系統(tǒng).這些附加的定律足以3種基本的傳熱方式為基礎(chǔ)的,即導(dǎo)熱、對流和輻射。 傳熱學(xué)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(guī)律的學(xué)科。傳熱不僅是常見的自然現(xiàn)象,而且廣泛存在于工程技術(shù)領(lǐng)域。例如,提高鍋爐的蒸汽產(chǎn)量,防止燃氣輪機燃燒室過熱、減小內(nèi)燃機氣缸和曲軸的熱應(yīng)力、確定換熱器的傳熱面積和控制熱加工時零件的變形等,都是典型的傳熱問題
參考文獻:
〔1〕 楊世銘,陶文銓 《傳熱學(xué)》高等教育出版社,第三版 1998
〔2〕 章熙民,任澤霈,梅飛鳴《傳熱學(xué)》中國建筑工業(yè)出版社,第四版 2001
-
科技小論文 初一的 有題目的 急急急!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!2024-08-17
-
分析一種經(jīng)濟現(xiàn)象(論文)2024-08-17
-
請就身邊環(huán)境污染問題(河流、大氣、噪音…)寫一篇論文,字數(shù)不少于6002024-08-17
-
我是大四的學(xué)生,誰能講講太陽能電池發(fā)電歷史,作論文用的,請大概寫一下~!2024-08-17
-
電氣助理工程師論文范文,需要發(fā)表嗎?2024-08-17
-
電氣工程師論文免費的哪有?2024-08-17
-
本人要寫一篇論文,關(guān)于太陽能光伏的,有誰能提供一些資料,將萬分感謝~?。?/div>
2024-08-17
-
求一篇關(guān)于恒星演化的論文,,,1500字,,急,,2024-08-17
-
求關(guān)于宇宙演化的論文2024-08-17
-
高分懸賞低碳生活方式的論文開題報告了!!2024-08-17
-
低碳生活論文600字2024-08-17
-
跪求關(guān)于石油化工的畢業(yè)論文2024-08-17
-
關(guān)于新能源開發(fā)利用的小論文2024-08-17
-
誰有 "生活中的化學(xué)' 為題的論文?速發(fā)!有酬謝.2024-08-17
-
小學(xué)生科學(xué)小論文范文一篇2024-08-17