传热原理

点击：1805 日期：[ 2014-04-26 22:44:41 ]

1 传热：传热，即热量的传递，是自然界中普遍存在的物理现象。凡是有温度差存在的物系之间，就会导致热量从高温处向低温处的传递的传热过程。解决传热问题，都需要从总的传热速率方程出发，即：式中：Q--冷流体吸收或热流体放出的热流量，W； K--传热系数， A--传热面积，； --平均传热温差，℃。传热的基本方式根据热量传递机理的不同，传热基本方式有三种，即热传导、对流和辐射。 ·热传导：热传导又称导热。是指热量从物体的高温部分向同一物体的低温部分、或者从一个高温物体向一个与它直接接触的低温物体传热的过程。 ·对流传热：对流传热是依靠流体的宏观位移，将热量由一处带到另一处的传递现象。在化工生产中的对流传热，往往是指流体与固体壁面直接接触时的热量传递。 ·辐射传热：又称为热辐射，是指因热的原因而产生的电磁波在空间的传递。物体将热能变为辐射能，以电磁波的形式在空中传播，当遇到另一物体时，又被全部或部分地吸收而变为热能。作为换热设备，我们主要关心的热传导和对流传热。对流传热大多是指流体与固体壁面之间的传热，其传热速率与流体性质及边界层的状况密切相关。如图在靠近壁面处引起温度的变化形成温度边界层。温度差主要集中在层流底层中。假设流体与壁面的温度差全部集中在厚度为δ1'的有效膜内，该膜既不是热边界层，也非流动边界层，而是一集中了全部传热温差并以导热方式传热的虚拟膜。对流传热速率方程可用牛顿冷却定律来描述，该定律是一个实验定律： 2 对流传热：对流传热大多是指流体与固体壁面之间的传热，其传热速率与流体性质及边界层的状况密切相关。如图在靠近壁面处引起温度的变化形成温度边界层。温度差主要集中在层流底层中。假设流体与壁面的温度差全部集中在厚度为δ1'的有效膜内，该膜既不是热边界层，也非流动边界层，而是一集中了全部传热温差并以导热方式传热的虚拟膜。对流传热速率方程可用牛顿冷却定律来描述，该定律是一个实验定律：对两侧流体，均可使用牛顿冷却定律，即： Q=αAΔt 式中：Q----对流传热的热流量，W； A----对流传热面积，m2; Δt----壁面温度与壁面法向上流体的平均温度之差，K； α----比例系数，称为表面传热系数，W/（m2.K）对流传热过程的计算，归结为如何获取。一般由实验测定，采用科学的试验方法。 3 特征数：对流传热的分类：无相变化传热: 强制对流自然对流有相变传热:　蒸汽冷凝液体沸腾无相变化时对流传热过程的因次分析利用因次分析的方法可获得描述对流传热的几个重要的特征数： (努塞尔数) (雷诺数) (普朗特数) (格拉晓夫数)

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