1、第四讲 肋片导热 2-4 2-4 通过肋片的导热通过肋片的导热 第三类边界条件下通过平壁的一维稳态导热：第三类边界条件下通过平壁的一维稳态导热： 为了增加传热量，可以采取哪些措施为了增加传热量，可以采取哪些措施? ? （1 1）增加温差（）增加温差（t tf1 f1 - - t tf2 f2），但受工艺条件限制 ），但受工艺条件限制 （2 2）减小热阻：）减小热阻： a) a) 金属壁一般很薄金属壁一般很薄( ( 很小很小) )、热导率很大，故导热热阻一般可忽略、热导率很大，故导热热阻一般可忽略 b) b) 增大增大h h 1 1 、h h 2 2 ，但提高，但提高h h 1 1 、h h 2
2、 2 并非任意的并非任意的 c) c) 增大换热面积增大换热面积 A A 也能增加传热量也能增加传热量 uu本节介绍增加换热面积的有效方法本节介绍增加换热面积的有效方法 uu“ “有效方法有效方法” ”指在材料消耗量增加较少的条指在材料消耗量增加较少的条 件下能较多地增大面积的方法。件下能较多地增大面积的方法。 uu肋片，又称翅片（肋片，又称翅片（finfin）是有效增加换热面）是有效增加换热面 积的方法。积的方法。 uu所谓肋片是指依附于基础表面上的扩展表所谓肋片是指依附于基础表面上的扩展表 面。面。 在一些换热设备中，在换热面上加装肋片是增大换热量的重要手段在一些换热设备中，在换热面上加装
3、肋片是增大换热量的重要手段 肋壁：直肋、环肋；等截面、变截面肋壁：直肋、环肋；等截面、变截面 1 通过等截面直肋的导热 l 已知： (1) 矩形直肋 (2) 肋跟温度为t0， 且t0 t (3) 肋片与环境的表 面传热系数为 h. (4) ，h和Ac均保持 不变 求： 温度场 t 和热流量 分析：分析：严格地说，肋片中的温度场是三维、稳态、无内热严格地说，肋片中的温度场是三维、稳态、无内热 源、常物性、第三类边条的导热问题。但由于三维源、常物性、第三类边条的导热问题。但由于三维 问题比较复杂，故此，在忽略次要因素的基础上，问题比较复杂，故此，在忽略次要因素的基础上， 将问题简化为一维问题。将问
4、题简化为一维问题。 简化：a 宽度 l and H 肋片长度方向温度均匀 l = 1 b 大、 H，认为温度沿厚度方向均匀 边界：肋根：第一类；肋端：绝热；四周：对流换热 求解：这个问题可以从两个方面入手： a 导热微分方程，例如书上第38页 b 能量守恒Fourier law 能量守恒： Fourier 定律： Newton冷却公式： 关于温度的二阶非 齐次常微分方程 导热微分方程： 混合边界条件： 引入过余温度 。令 则有： 方程的通解为： 应用边界条件可得： 最后可得等截面内的温度分布： 双曲余弦函数双曲正切函数 双曲正弦函数 稳态条件下肋片表面的散热量稳态条件下肋片表面的散热量 = =
5、 通过肋基导入肋片的热量通过肋基导入肋片的热量 肋端过余温度：肋端过余温度： 即即 x x HH 几点说明：几点说明： (1) (1) 上述推导中忽略了肋端的散热（认为肋端绝热）。对上述推导中忽略了肋端的散热（认为肋端绝热）。对 于一般工程计算，尤其高而薄的肋片，足够精确。若必于一般工程计算，尤其高而薄的肋片，足够精确。若必 须考虑肋端散热，取：须考虑肋端散热，取：HH c c = =H H + + /2 /2 (2)(2)上述分析近似认为肋片温度场为一维。上述分析近似认为肋片温度场为一维。 当当Bi=Bi=h h / / 0.05 0.05 时，误差小于时，误差小于1%1%。对于短而厚的肋片
6、，。对于短而厚的肋片， 二维温度场，上述算式不适用；实际上，肋片表面上表面二维温度场，上述算式不适用；实际上，肋片表面上表面 传热系数传热系数h h不是均匀一致的不是均匀一致的 数值计算数值计算 2 肋片效率 为了从散热的角度评价加装肋片后换热效果，引进肋片效率 肋片的纵截面积 可见， 与参量 有关，其关系曲线如图214所示。 这样，矩形直肋的散热量可以不用(2-38)计算，而直接用图214查出 然后，散热量 影响肋片效率的因素：肋片材料的热导率影响肋片效率的因素：肋片材料的热导率 、肋片表面与周围介、肋片表面与周围介 质之间的表面传热系数质之间的表面传热系数 h h、肋片的几何形状和尺寸（、
7、肋片的几何形状和尺寸（P P、 A A 、HH） 3 通过环肋及三角形截面直肋的导热 为了减轻肋片重量、节省材料，并保持散热量基本不变 ，需要采用变截面肋片，环肋及三角形截面直肋是其中的 两种。 对于变截面肋片来讲，由于从导热微分方程求得的肋片 散热量计算公式相当复杂，因此，人们仿照等截面直肋。 利用肋片效率曲线来计算方便多了，图214和215分别 给出了三角形直肋和矩形剖面环肋的效率曲线。 图 214 图 215 4. 4. 通过接触面的导热通过接触面的导热 实际固体表面不是理想平整的，所以两固体表面直接接触的界实际固体表面不是理想平整的，所以两固体表面直接接触的界 面容易出现点接触，或者只
8、是部分的而不是完全的和平整的面面容易出现点接触，或者只是部分的而不是完全的和平整的面 接触接触 给导热带来额外的热阻给导热带来额外的热阻 当界面上的空隙中充满导热系当界面上的空隙中充满导热系 数远小于固体的气体时，接触数远小于固体的气体时，接触 热阻的影响更突出热阻的影响更突出 接触热阻接触热阻 当两固体壁具有温差时，接合当两固体壁具有温差时，接合 处的热传递机理为接触点间的处的热传递机理为接触点间的 固体导热和间隙中的空气导热，固体导热和间隙中的空气导热， 对流和辐射的影响一般不大对流和辐射的影响一般不大 (Thermal contact resistance(Thermal contact
9、 resistance） （1 1）当热流量不变时，接触热阻）当热流量不变时，接触热阻 r r c c 较大时，必然较大时，必然 在界面上产生较大温差在界面上产生较大温差 （2 2）当温差不变时，热流量必然随着接触热阻）当温差不变时，热流量必然随着接触热阻 r r c c 的增大而下降 的增大而下降 （3 3）即使接触热阻）即使接触热阻 r r c c 不是很大，若热流量很大，不是很大，若热流量很大， 界面上的温差是不容忽视的界面上的温差是不容忽视的 接触热阻的影响因素：接触热阻的影响因素： （1 1）固体表面的粗糙度）固体表面的粗糙度 （3 3）接触面上的挤压压力）接触面上的挤压压力 例：例
10、： （2 2）接触表面的硬度匹配）接触表面的硬度匹配 （4 4）空隙中的介质的性质）空隙中的介质的性质 在实验研究与工程应用中，消除接触热阻很重要在实验研究与工程应用中，消除接触热阻很重要 导热姆（导热油、硅油）、银导热姆（导热油、硅油）、银 先进的电子封装材料先进的电子封装材料 （AINAIN），导热系数达），导热系数达400400以上以上 作业： 2-1，2-2，2-11，2-17，2-25，2-28，2-33， 2-56，2-57, 2-58 思考题： 1矢量傅立叶定律的基本表达式及其中各物理量的定义。 2温度场, 等温面, 等温线的概念。 3利用能量守恒定律和傅立叶定律推导导热微分方程
11、的基本 方法。 4使用热阻概念, 对通过单层和多层平板, 圆筒和球壳壁面的 一维导热问题的计算方法。 5利用能量守恒定律和傅立叶定律推导等截面和变截面肋片 的导热微分方程的基本方法。 6导热系数为温度的线性函数时, 一维平板内温度分布曲线的形 状及判断方法。 7肋效率的定义。 8肋片内温度分布及肋片表面散热量的计算。 9导热问题三类边界条件的数学描述. 10两维物体内等温线的物理意义. 从等温线分布上可以看出 哪 些热物理特征。 12导热系数为什么和物体温度有关? 而在实际工程中 为什么经常将导热系数作为常数. 13什么是形状因子? 如何应用形状因子进行多维导热 问题的计 算? 1 第五讲第五
12、讲 测评指标体系的设计测评指标体系的设计 内容要点 u测评指标的概念及内容 u测评要素设计的基本原则 u测评要素设计的基本程序 u测评指标权重的确定-要素加权 u测评要素的确定方法 u胜任特征模型 测评指标 u测评指标，指的就是能反映人员测评对象 特定属性的一系列考察方面或维度。（与 物理测量相比） 确定测评维度和标准 测评指标的确立，主要 依据测评目的和工作职 位的要求：不同目的产 生不同指标；同一测评 目的不一定有相同指标 。 案例： u武汉某私营能源科技有限公司，由于能 源行业近几年的走俏，公司业务得到空 前发展 ，公司需要招聘一批从事营销、 人力资源管理及财务工作的员工。 一、测评指标
13、的内容 一个完整的人员测评指标应该包括三 方面内容：测评要素、测评标志和测评标 度。后二者也经常被称为测评标准，它们 是衡量测评要素的“尺子”。 u素质测评指标 = 测评要素 + 测评标志 + 测评标度 u测评要素 = 测评对象的基本单位 u测评标志 = 提示测评要素的关键可辨特 征 u测评标度 = 测评要素或要素标志的程度 差异与状态的顺序和刻度 (一)测评要素 u测评要素是指测评内容的细化条目，所 谓测评内容是指素质测评所指向的具体 对象与范围，它具有相对性。 u确立测评指标的第一步就是制定测评要 素，根据测评对象（如管理者，销售者 人员）的分析结果拟定出测评要素。 (二)测评标志和测评标
14、度 u测评标志是为每一个测评要素确立的关 键性描述特征或界定特征，要求必须是 可辨别、易操作的特征，通常一个测评 要素要由多个测评标志来说明。 u测评标度是指描述测评要素或要素标志 的程度差异与状态水平的顺序和度量。 示例： 测评要素测评标志测评标度 书面表达 能力 能流畅、有效、工整地运用文 字进行表达和撰写 10 基本能有效而流畅地运用文字 进行表达和撰写 5 不能有效而流畅地运用文字进 行表达和撰写 0 测评标志的形式 1.评语短句式 例如，对语言表达能力的考评要素之 一是“用词准确性”，对于这一考评要素 的考评标志可以用如下一组“评语短句” 来揭示： 没有用词不当的情形； 偶有用词不当
15、的情形； 多次出现用词不当的情形。 2设问提示式 测评要素 测评标志 测评标度 优良中可 差 协调性1合作意识怎么 样？ 2见解、想法不 固执吗？ 3自我本位感不 强吗？ 3方向指示式 测评要素 测评标志 测评标度 业务经验 主要从应聘者所从事 的业务年限、熟悉程 度、有无工作成果等 方面进行测评 根据具体情况 把握 测评标度的形式 1量词式标度 u这种标度是用一些带有程度差异的形容 词、副词、名词等修饰的词组刻画与揭 示有关考评标志状态、水平变化与分布 的情形。 u例如“多”、“较多”、“一般”、“较少”、“ 少”。 2等级式标度 u这种标度是用一些等级顺序明确的字词 、字母或数字揭示考评标
16、志状态、水平 变化的刻度形式。 u例如“优”、“良”、“中”、“差”，“甲”、“ 乙”、“丙”、“丁”以及“1”、“2”、“3”、 “4”、“5”。 3数量式标度 u这种标度是以分数来揭示考评标志水平变化的一 种刻度。它有离散点标式与连续区间型两种。 测评要素 测评标志测评标度 综合分 析能力 1，能抓住实质，分析透彻 10 2，接触实质，分析较透彻 5 3，抓不住实质，分析不透彻 0 测评要素 测评标度与标志 5-4.5分4.4-4分3.9-3.5分3.4-3分3分以下 协作性合作 无间 肯合作尚能合 作 偶尔合 作 我行我 素 连续区间式标度示例 4符号式标度 u这种标度一般是以一种简便的
17、符号来提 示考评标志的状态变化或水平变化情形 。例如“”、“”、“”分别表示“上” 、“中”、“下”三种水平；用“”与“” 表示“是”、“否”。这种作用是既能避免 差异刺激的负面影响又直观形象，且不 受语种差异影响。 5.定义式标度 测评要素 三级标度定义测评 结果 序号要素描述ABC 1次废品率基本无很少有很多次 2作业快慢能完成有时能较慢 3爱惜设备能爱惜能注意会乱来 4成绩如何基本达标靠近目标差远了 5合作共事乐于帮忙能帮则帮帮不了 6出勤情况很少发生不算多经常出现 7热心工作干得出色不感兴趣讨厌 8兢业精神工作踏实说得过去马马虎虎 如上图，何为测评要素？何 为测评标志？有无测评标度?
18、人员测评指标体系 测评指标是测评指标体系的基本单位。 根据测评对象、测评目的和要求，选择一系 列评价点或方面（指标），这些测评指标的 集合就组成了测评某类人员的测评指标体系 。 二、测评要素设计的基本原则 u针对性原则 针对某一具体岗位或职位类别设计合理的测评要素体系。 u选择性原则 不可能也没必要对所有要求的素质特征都做出测评，而只是 选择其中对工作影响较大的、有一定代表性的素质特征进行 测评。 u不平等原则 进入测评要素体系的各种要素，它们对测评结果的贡献大小 是不一样的。贡献率可用要素的权重来表示。 u内涵明确原则： 每一测评要素都必须有明确的定义，使用内涵明确 的词语来表示，不能模棱两
19、可，含糊不清。 u不重复原则 所设计出来的测评要素在外延上应该相互不包容， 同一测评内容不能出现在两个要素中。 u可操作性原则 设计出来的所有要素都应该是有工具能够进行客观 测量和评价的，并且尽量量化。 u示例：某一中层管理者的测评指标 u测评要素： 言语表达能力 决策能力 沟通能力 组织协调能力 创新能力 u言语表达能力（测评要素）：个体是否善于清楚 、准确地表达自己的思想和观念或向别人介绍信 息。 u 观察评价要点（测评标志）： 清晰性：吐词是否清晰、连贯；语句是否通顺；意义的 表达是否层次分明 准确性：是否能够选用准确的词语简明扼要地表达自己 的思想和观点 节奏感：音量的变化是否有节律（
20、抑扬顿挫平淡无 奇） 感染力：言语信息的情绪表达（是否富于情绪感染力） u 评分标准（测评标志和标度）： u高（810）：运用语言表达思想和传递信息时，用词 准确、语句通顺、条理清晰（没有用词错误，表达思 想时观点明确，简洁清晰）；音量适中、节奏感强； 语言生动、流畅，富有感染力。 u中（47）：运用语言表达思想和传递信息时，用词 较准确、语句比较通顺、条理较清晰（出现少量用词 错误、句子之间出现多次不必要的停顿、或多次用类 似的话语表达同样的意思）；语调平和，节奏感不强 ； u低（03）：运用语言表达和传递信息时，有多处用 词错误，表达不清自己的观点，语句不通顺，缺乏条 理性；语气生硬，语速
21、过快或过慢，音量过高或过低 ，吐词不连贯。 u讨论问题： u以上的例子体现了测评要素设计的哪些 原则？ 问题理解：对于同样的测评要素，不同的测评方 法，所选择的测评标志和测评标度是有差异的 例如：“学历”、“经验”测评要素还是测评标志 ？ 专业知识：笔试、操作？ 沟通能力：面试、笔试？ 小提示 测评指标设计基本方法 u工作分析法 u专题访谈法 u问卷调查法 u个案研究法 u胜任力特征分析法 测评指标体系的设计步骤 1.明确测评的客体与目的 测评指标体系的制定，首先必须以一 定的测评客体为对象，以一定的测评目 的为根据，测评客体的特点不同，测评 指标体系就不同，即使同一测评客体， 若测评目的不同
22、，则所制定的标准体系 也不尽相同。 2.明确测评要素和测评指标体系结构 v测评要素的信息基础 v测评指标描述与筛选 3.确定测评指标的量化方式 v测评指标权重的确定 v测评指标的计量 4.测试并完善测评指标体系 三、测评指标权重的确定-要素加权 u确定了测评要素后，还要确定各测评要 素在整个测评指标体系中的重要性 u权重：即测评指标在测评体系中的重要 性或测评指标在总分中所占的比重，其 数量表示为权数 加权的依据 u测评目的的不同进行要素加权 如选拔测评时能力要素应赋予更大的权重 考核时绩效因素应赋予更大的权重 u按测评岗位的不同进行要素加权 包括岗位权数和级别权数，依不同级别和岗位人员 的工
23、作特点而赋权。如一般办事员重纪律性、技能 、工作效率等要素；中层管理者重责任心、主动性 、组织能力、协调能力、专业知识与技能等要素。 u根据某要素对绩效的贡献 通过与绩效的相关大小来确定权数的相对大小。 加权的具体计算方法 u主观加权法 根据加权者自己的经验 u专家加权法 即聘请素质测评有关的专家，要求他们各自 独立地对测评指标体系加权，然后按照每个 测评指标进行统计，取其平均值作为权重系 数 u德尔菲咨询法 克服了专家加权法的缺点。要求每位专家 独立地就每个测评要素属于“很重要”“重要 ”“一般”等哪一种做出判断，然后将专家意 见集中作统计处理，第一轮完毕后，把统 计结果反馈给专家，请大家就各自偏差作 出新的判断，如此往复，直到专家的意见 趋于一致为止。 u对偶比较法 把所有要加权的测评要素两两配对比较，所 有待加权的测评要素两两比较后计分，按列 相加，则得到相应测评要素的合计分，再将 每个测评要素合计分相加得到所有测评要素 的总分，用总分除各个测评要素的合计分， 则得到相应测评要素的权重系数。 示例 口头表达能力的权重3/(3+2+1+1+2) 口头表 达 应变能 力 计划能 (匀讀缁c耀螏頀h琀椀挂甃疃甃蜃鬃奎瑎
