在多层壁的导热计算中，都是假设层与层之间的接触面上具有相同的温度。实际上由于接触面的粗糙不平，在两接触面间总是有空气隙的。因此接触面之间的热传递机理是两固体材料接触点的固体导热与空气间隙的导热的复合。由于空气的导热系数远低于固体材料，因此，在工程上许多温度场的求解不容忽视接触热阻的客观存在。例如，在柴油机中，采用钢顶和铝裙的组合活塞，及耐热铸钢活塞顶和耐热铸铁活塞裙的组合活塞，其接合面间的接触热阻，对活塞顶的温度场均有较大影响。
图14-8所示的两个相互接触的固体棒，棒的周围用热绝缘材料包扎。物体1的温度高于物体2，这是一个一维导热问题。图上表示出了该导热过程的温度分布。
若棒的横截面面积为A，则按导热计算公式可得
式中：δ1/（λ1A）、δ2/（λ2A）——1、2两棒的导热热阻；
Rt——接触热阻。
若以热流密度q表示，可得
图14-8具有接触热阻时的温度分布
式中，分母为总比热阻。由比接触热阻rt以及q值可计算出接触面的温差t W1－t W2，即
式（14-29）为比接触热阻rt的定义式。rt与接触面的粗糙度、两接触面之间的压力以及接触面间空气的压力和温度有关。因为粗糙度对接触热阻起主要作用，故要减小rt应使壁面平整光滑，使固体与固体的实际接触面积大一些，空气隙小一些。当然使两固体相互压紧，或者两固体的表面硬度较小也可减小rt。表14-1所列的单位表面接触热阻rt，可供计算时参考。在专门的文献资料中也可查到有关数据和图线。
表14-1 一些物体间的接触热阻值
复习思考题
1.何谓温度场、等温面、温度梯度和热流密度？
2.正常运行的柴油机气缸套的温度分布是属于何种温度场？
3.湿砖的导热系数为何比水的导热系数还大？
4.两个处于常温下、温度相同，而导温系数α不同的物体，用手触及它们时，感觉有何不同，为什么？(www.xing528.com)
5.圆管的导热热阻与哪些因素有关？在什么情况下可按平壁的热阻公式计算？
6.接触热阻Rt与哪些因素有关？铜管上要绕上肋片，怎样做才能使Rt尽可能小一些？
7.试利用传热公式（13-4）来说明肋片为何可增大传热量Q？肋片应设在哪一侧？
8.试举出肋端绝热的实际例子。
9.导热过程的边界条件有哪三类？
10.肋片导热的边界条件有哪三种？
习题
1.火管锅炉炉胆的热流密度为48000W/m2，钢板制成的炉胆厚度为20mm，试求其内外壁面的温差，设：（1）炉胆两侧没有污垢；（2）在水的一侧积有1.5mm厚的水垢；（3）在水的一侧积有1.5mm的水垢，另一侧积有2mm厚的烟灰。
2.蒸汽管的外径为108mm，管外包以λ＝0.1W/（m·K）的绝热材料，蒸汽温度为330℃（由于蒸汽与管壁间的对流热阻和管壁的导热热阻要比绝热材料的热阻小得多，可略去不计，所以可近似地认为绝热层内壁的温度等于蒸汽的温度）。若要使绝热层外壁面的温度不超过40℃，每米管长的热损失不超过qi＝150W/m，试求绝热层的最小厚度应为多少？
3.柴油机排气管测温套筒的长度l＝140mm，筒壁厚度δ＝1mm，钢材的导热系数λ＝50 W/（m·K），插在套筒内的水银温度计读数为t1＝300℃，估计排气对套筒的换热系数α＝100 W/（m2·K），装在排气管上的测温套筒根部的温度为100℃，试求测温误差。
4.某风冷式柴油机的缸壁肋片高l＝12mm，厚δ＝0.8mm，λ＝50W/（m·K），空气对肋片的换热系数α＝100W/（m2·K），求肋片效率ηf。
5.在一根外径为100mm的热力管道外拟包两层绝热材料，a种材料的导热系数为λa＝0.06W/（m·K），b种材料的导热系数为λb＝0.18W/（m·K），两种材料的厚度都取为75mm。试比较a种材料在里层及b种材料在里层对保温效果的影响，这种影响对平壁的情形是否存在？假设绝热层内外表面的总温差保持不变。
6.三块不同材料的平板组成如图14-9所示的厚平板。三板的面积分别为A1，A2，A3，厚度分别为δ1，δ2，δ3，导热系数分别为λ1，λ2，λ3。如果该大平板的两个外表面分别维持在均匀的温度t1和t2，试导出通过该大平板的导热热量计算式。
图14-9 习题6用图
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