热量传递的基本方式 导热,又称热传导 ●导热是指物体各部分无相位移或不同物体直接接触时, 依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而进行的 热量传递现象。导热是物质的属性,导热过程可以在固 体、液体及气体中发生。 ●导热系数又称导热率,是指单位厚度的物体具有单位 温度差时,在它的单位面积上单位时间的导热量,其单 位是W/(mK),用来表示该物体材料的导热能力大小。 例如:普通混凝士:0.75~0.8W/(mK),纯铜400W/(mK
导热，又称热传导 ● 导热是指物体各部分无相位移或不同物体直接接触时， 依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而进行的 热量传递现象。导热是物质的属性，导热过程可以在固 体、液体及气体中发生。 ● 导热系数又称导热率，是指单位厚度的物体具有单位 温度差时，在它的单位面积上单位时间的导热量，其单 位是W／(m·K)，用来表示该物体材料的导热能力大小。 例如：普通混凝土：0．75～0．8W／(m·K)，纯铜~400W／(m·K)。 热量传递的基本方式
热对流 ●依靠流体的运动,把热量由一处传递到另一处的现象,称为热 对流 工程上常见的传热情况(如管壳式换热器、蒸汽锅炉的管束、冰 箱的冷凝器等)往往不是单纯的热对流,而是流体与固体壁直接接 触时的换热过程,这时既有热对流也伴随有热传导,已不再是基 本传热方式,将其称为对流换热(又称放热) ●对流换热表面传热系数(有时简称对流换热系数),是指单位面 积上,当流体同壁之间为单位温差,在单位时间内所能传递的热 量,表达了该对流换热过程的强弱 例如:热水暖气片外壁面与空气间的表面传热系数~6W/(m2.K) ●由于对流换热是通过导热和热对流两种方式进行热量传递的, 从而影响这两种传热方式的因素都会影响对流换热过程,这些因 素包括:流体的流动起因(分为自然对流和受迫对流)和流动状态 分为层流和紊流)、流体的热物理性质(包括比热容、导热系数、 密度等)、流体的相变(包括冷凝、沸腾、升华、融化、凝固等) 和换热表面的几何因素(包括壁面尺寸、粗糙度、形状及与流体的 相对位置等)。由于影响对流换热的因素很多,因此对流换热的 分析和计算必须分类进行
热对流 ● 依靠流体的运动，把热量由一处传递到另一处的现象，称为热 对流。 ● 工程上常见的传热情况(如管壳式换热器、蒸汽锅炉的管束、冰 箱的冷凝器等)往往不是单纯的热对流，而是流体与固体壁直接接 触时的换热过程，这时既有热对流也伴随有热传导，已不再是基 本传热方式，将其称为对流换热(又称放热)。 ● 对流换热表面传热系数(有时简称对流换热系数)，是指单位面 积上，当流体同壁之间为单位温差，在单位时间内所能传递的热 量，表达了该对流换热过程的强弱。 例如：热水暖气片外壁面与空气间的表面传热系数~6W／(m2．K) ● 由于对流换热是通过导热和热对流两种方式进行热量传递的， 从而影响这两种传热方式的因素都会影响对流换热过程，这些因 素包括：流体的流动起因(分为自然对流和受迫对流)和流动状态 (分为层流和紊流)、流体的热物理性质(包括比热容、导热系数、 密度等)、流体的相变(包括冷凝、沸腾、升华、融化、凝固等)、 和换热表面的几何因素(包括壁面尺寸、粗糙度、形状及与流体的 相对位置等)。由于影响对流 换热的因素很多，因此对流换热的 分析和计算必须分类进行
热辐射 ●依靠物体表面对外发射可见和不可见的射线(电磁波)传递热量称 为热辐射,也称为辐射换热。其特点是物体的部分内能转化为电磁 波能发射出去,此电磁波能射到另一物体并被吸收而转化为内能,形 成了传热过程。 ●热辐射传热过程并不需要像导热或热对流那样以冷、热物体的 直接接触传递热量。 ●物体不论温度高低,都在相互辐射能量,只是辐射能量的大小 不同。物体表面每单位时间、单位面积向对外辐射的热量称为辐射力, 其单位是W/m2,其大小与物体表面性质及温度有关。例如:北京地 区夏季中午12:00通过3mm单层玻璃进入室内的太阳辐射力E=310 846(W/m2)
热辐射 ● 依靠物体表面对外发射可见和不可见的射线(电磁波)传递热量称 为热辐射，也称 为辐射换热。其特点是物体的部分内能转化为电磁 波能发射出去，此电磁波能射到另一物体并被吸收而转化为内能，形 成了传热过程。 ● 热辐射传热过程并不需要像导热或热对流那样以冷、热物体的 直接接触传递热量。 ● 物体不论温度高低，都在相互辐射能量，只是辐射能量的大小 不同。物体表面每单位时间、单位面积向对外辐射的热量称为辐射力， 其单位是W／m2，其大小与物体表面性质及温度有关。例如：北京地 区夏季中午12：00通过3mm单层玻璃进入室内的太阳辐射力E＝310～ 846(W／m2 )
传热过程 导热、热对流和热辐射三种基本传热方式的组合,形成 了由温度差引起的传热过程。例如热水暖气片的传热过程,热 水的热量先以对流换热方式传给壁内侧,再由导热方式通过壁 面,然后壁外侧空气以对流换热、壁与周围物体间的辐射换热 方式将热量传给室内
传热过程 导热、热对流和热辐射三种基本传热方式的组合，形成 了由温度差引起的传热过程。例如热水暖气片的传热过程，热 水的热量先以对流换热方式传给壁内侧，再由导热方式通过壁 面，然后壁外侧空气以对流换热、壁与周围物体间的辐射换热 方式将热量传给室内
增强和削弱传热的途径 工程实际中,很多场合要求增强或削弱传热过程。 增强传热是从分析影响传热的各种因素出发,采取某些 技术措施,提高换热设备单位传热面积的传热量,即 提高传热系数,减少传热热阻,使工程设备趋于紧凑、 节约金属材料及降低动力消耗。 削弱传热是指采取隔热保温措施,降低换热设备传热损 失,即降低传热系数、增加传热热阻,达到节能、安 全防护和满足工艺要求等目的
工程实际中，很多场合要求增强或削弱传热过程。 增强传热是从分析影响传热的各种因素出发，采取某些 技术措施，提高换热设备单位传热面积的传热量，即 提高传热系数，减少传热热阻，使工程设备趋于紧凑、 节约金属材料及降低动力消耗。 削弱传热是指采取隔热保温措施，降低换热设备传热损 失，即降低传热系数、增加传热热阻，达到节能、安 全防护和满足工艺要求等目的。 增强和削弱传热的途径