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傳熱學和流體力學要有什麼基礎

發布時間: 2024-10-31 01:09:41

Ⅰ 誰了解是《傳熱學》這門課嗎難不難《流體力學》呢

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復雜的熱傳遞過程,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。

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,更准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復雜。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、頻率的關系,還論證了維恩提出的黑體能量分布的位移定律。
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具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,復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。

來自http://ke..com/view/18286.htm
傳熱學屬於工程學科,有很多經驗性的方程和方法。熱傳導方程的求解需要解數理方程。深入定量研究熱對流換熱過程需要很好的流體力學基礎。總之本科生的傳熱學相對容易,研究生的高等傳熱學則比較難。
流體力學是理論框架比較完善的學科,要掌握好需要很好的數學力學基礎。比較難!

Ⅱ 流體與熱工基礎內容簡介

《流體與熱工基礎》是一本依據教育部和建設部為建築設備工程技術專業人才制定的技能型緊缺人才培養培訓指導方案編寫的教材,它作為該專業的核心基礎理論課程,分為五個單元和二十一課時進行講解。

單元一,流體力學,涵蓋五個課題,主要涉及流體的基本物理性質,包括靜力學和動力學原理,以及流體在管道中的沿程和局部損失計算,同時介紹了減少阻力的策略,以及簡單的管路水力計算方法。

單元二,探討了泵與風機,涉及三個課題,詳細講解了設備的基本構造、工作原理,性能參數的測定,以及正確選擇泵與風機的方法,還包括其他常用設備的介紹。

單元三,工程熱力學涵蓋了五個課題,介紹了基礎概念,如理想氣體狀態方程和熱力過程,深入解析了熱力學第一、二定律,還專門講解了水蒸氣、濕空氣,以及噴管、擴壓管和節流等關鍵概念。

單元四,傳熱學部分有五個課題,講解了傳熱的基本原理,包括導熱、對流和輻射換熱,以及穩定傳熱的定律和計算,內容涉及如何加強或削弱傳熱效果。

最後,單元五則著重於實驗教學,包括流體靜力學實驗、沿程及局部水頭損失實驗,以及空氣參數測量,以實踐操作提升學生理解與應用能力。

《流體與熱工基礎》以其高等職業教育的特點,注重理論與實際的結合,不僅適用於建築設備工程技術專業和供熱通風與空調工程技術專業的教學,也是通風空調、供熱採暖和鍋爐設備領域技術管理人員學習和培訓的重要參考資料。