1、传热学课程大作业题 目：_ 论传热学与飞行器制造工程的关系_姓 名：_ _ _学 号：_ _授课教师：_ _ _ _哈尔滨工业大学2015 年 5 月 4 日得分论传热学与飞行器制造工程的关系摘要：本文主要介绍传热学的研究内容，研究简史，飞行器制造工程专业的研究内容与方向。其中重点介绍传热学对飞行器制造工程专业相关研究的影响。关键词：传热学；飞行器制造工程一 传热学研究简史及研究内容传热学是研究物体内部或物体与物体之间由温度差引起热量传递过程的学科。飞行器及其推进系统的发展提出了大量的传热学问题。传热的基本方式有导热、对流传热和辐射传热。传热不仅是常见的自然现象，而且广泛存在于工程技术领域。提
2、高锅炉的蒸汽产量，防止燃气轮机燃烧室过热、减小内燃机气缸和曲轴的热应力、确定换热器的传热面积和控制热加工时零件的变形等，都是典型的传热问题。传热学作为学科形成于 19 世纪。在热对流方面，英国科学家牛顿于 1701年在估算烧红铁棒的温度时，提出了被后人称为牛顿冷却定律的数学表达式，不过它并没有揭示出对流换热的机理。对流换热的真正发展是 19 世纪末叶以后的事情。 1904 年德国物理学家普朗特的边界层理论和 1915 年努塞尔的因次分析，为从理论和实验上正确理解和定量研究对流换热奠定了基础。1929 年，施密特指出了传质与传热的类同之处。二 飞行器制造工程研究内容飞行器制造工程专业以一般机械制
3、造工程为基础，广泛吸收各种先进技术和科学理论的成果，针对飞行器的特点研究各种制造方法的机理和应用，探求制造过程的规律，合理利用资源，经济而高效率地制造先进优质飞行器的一门技术科学。本专业主要以机械设计制造为基础，涉及机械工程、电机工程、电子技术、计算机技术、材料科学、管理工程、控制工程和系统工程等许多科学技术领域。各种新结构、新元件、新材料、新工艺、新方法的应用，正在加速整个飞行器制造工程的发展。设计-结构 -材料-工艺技术的最佳配合将是飞行器制造工程中的一个新趋向。三 传热学对飞行器制造工程的影响本专业涉及到各类制造加工技术，普通加工中切削加工占大多数，加工工件大多为金属材料，切削时工件以及
4、刀具散热涉及到传热学研究问题。工件的导热系数会影响切削加工温度。工件导热系数大时，由于切削区传导到切屑和工件的热量较多，因而切削区的温度较低，但是整个工件升温较快。例如，切削导热系数较大的铜或铝时，切削区温度较低，故道具的使用寿命较长；但是工件升温较快，由于热胀冷缩的关系，切削时测量的尺寸与冷至室温时的尺寸往往不符合，加工时必须要注意。 若工件的导热系数较小，切削热不容易从切屑和工件方面传导出去，因而切削区温度较高，刀具磨损加剧，使用寿命降低。例如，切削不锈钢和高温合金时，由于他们的导热系数小，切削区温度很高，刀具磨损很快，必须采用耐热和耐磨性能很好的刀具材料，并且浇注充分的切削液予以冷却降温
5、。刀具材料的导热系数大时，切削区的热量用以从刀具方面传导出去，也能降低切削区的温度。例如，YG 类硬质合金的导热系数普遍大于 YT 类硬质合金的导热系数，并且抗弯强度较高，所以在切削导热系数较小、热强性好的不锈钢和高温合金时，在缺少新型高性能硬质合金的情况下，多采用 YG6X、YG6A等牌号的 YG 类硬质合金。同时本专业与航空航天密切相关，飞行器及其推进系统的发展提出了大量的传热学问题。随着航天技术水平的不断进步，低温领域研究的重要性变得日益重要起来。在卫星、火箭燃料、航天飞机及其所携带的红外遥感和电子设备上，在航天器的地面模拟装置等方面，均需要用到低温技术和相应的装备。考虑到未来超导技术的大规模应用前景和氢气作为清洁能源成为车辆的主要燃料，低温技术的应用范围将更加广阔。仅就目前阶段的主要应用航天方面而言，对材料和技术水平的要求已经相当高。四 小结传热学研究与飞行器制造工程专业内容息息相关，要求我们掌握一定的传热学基础，应该努力学好传热学基础这门课程。五 参考文献1杨世铭.传热学基础M.北京：高等教育出版社，2003 2李旦，等主编.机械制造技术基础M.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2009 3黄本城,童靖宇.空间环境工程学M.北京:中国科学技术出版社,2010.
