河南理工大学传热学公式总结

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传热学热阻计算公式

热阻是用来描述材料或系统传热性能的物理量，也可视为材料或系统抵抗传热的能力。热阻的单位是K/W，代表每单位时间的传热量与温度差之比。从这个公式中可以看出，传热量与温差成正比，热阻越大，传热量越小，反之，热阻越小，传热量越大。

热阻的计算公式为：

R=ΔT/Q

其中，ΔT是温差，即热源与环境不同位置的温度差，单位是K；Q是热量，即单位时间内所传递的热量，单位是W。R是热阻，单位是K/W。

从这个公式可以看出，热阻是由热量和温度差共同决定的。热阻越大，说明传热效率越低，热阻越小，说明传热效率越高。

热阻的计算可以应用于各种传热现象，例如热传导、对流、辐射等。对于气体或液体的对流传热，热阻的计算比较复杂，需要考虑传热系数、管道截面积、流体密度等因素，一般可以使用经验公式或数值模拟方法进行计算。

热阻的应用十分广泛，它能够用来评估材料的隔热性能，设计散热器、换热器等传热设备，优化建筑物或工厂的能源消耗等。在工程应用中，热阻也可以用来确定传热的瓶颈，从而优化传热流程，提高效率和节约能源。

总之，热阻是描述传热性能的重要物理量，通过计算热阻可以评估材料或系统的隔热性能，设计传热设备，优化能量消耗等。对于工程应用而言，深入理解和掌握热阻的计算方法是非常重要的。

传热效率计算公式

传热效率是指在传热过程中所消耗的能量与所传递的能量之间的比值。计算传热效率的公式可以通过不同传热方式来确定。下面将分别介绍对流

传热、辐射传热和传导传热的传热效率计算公式。

一、对流传热的传热效率计算公式：

对流传热是指通过传热介质（如气体或液体）进行传热的方式。对流

传热效率通常由Nu数（Nusselt数）来表示，可以通过以下公式进行计算：

Nu=h*L/λ

其中，Nu为Nusselt数，h为对流传热系数（W/(m^2·K)），L为待

传热表面的特征长度（m），λ为传热介质的导热系数（W/(m·K)）。

传热效率η可以通过Nusselt数（Nu）和表面积比（A^*）来计算，

公式如下：

η=Nu*A^*/A

其中，A^*为受热表面积，A为总表面积。

二、辐射传热的传热效率计算公式：

辐射传热是指通过电磁波辐射进行传热的方式。辐射传热效率可以通

过以下公式计算：

η=q/(σ*A*(T1^4-T2^4))

其中，q为辐射传热速率（W），σ为斯特藩-玻尔兹曼常数

（5.67×10^(-8)W/(m^2·K^4)），A为辐射表面积（m^2），T1和T2为被辐射表面和周围环境的温度（K）。

三、传导传热的传热效率计算公式：

传导传热是指通过物质内部原子、分子之间的振动或传递方式进行传热的方式。传导传热效率可以通过以下公式计算：

η=(T1-T2)/(T1-T∞)

其中，T1为热源温度（K），T2为待传热物体的温度（K），T∞为周围环境温度（K）。

综上所述，传热效率的计算公式取决于传热方式的不同。通过对流传热、辐射传热和传导传热的计算公式的运用，可以有效地评估和分析传热系统的传热效率。

传热系数计算公式

对流传热系数计算公式_传热系数计算公式

一、计算公式如下

1、围护结构热阻的计算

单层结构热阻

R=δ/λ

λ—材料导热系数[W/(m.k)]

多层结构热阻

R=R1+R2+----Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn

式中:R1、R2、---Rn—各层材料热阻（m2.k/w）

δ1、δ2、---δn—各层材料厚度（m）

λ1、λ2、---λn—各层材料导热系数[W/(m.k)]

2、围护结构的传热阻

R0=Ri+R+Re

式中:Ri—内表面换热阻（m2.k/w）（一般取0.11）Re—外表面换热阻（m2.k/w）（一般取0.04）

R—围护结构热阻（m2.k/w）

3、围护结构传热系数计算

K=1/R0

式中:R0—围护结构传热阻

外墙受周边热桥影响条件下，其平均传热系数的计算

Km=(KpFp+Kb1Fb1+Kb2Fb2+Kb3Fb3)/(Fp+Fb1+Fb2+Fb3)

式中:

Km—外墙的平均传热系数[W/（m2.k）]

Kp—外墙主体部位传热系数[W/（m2.k）]

Kb1、Kb2、Kb3—外墙周边热桥部位的传热系数[W/（m2.k）] Fp—外墙主体部位的面积

Fb1、Fb2、Fb3—外墙周边热桥部位的面积

传热三大公式

传热是一门涉及力学、热力学和流体力学等多个学科的综合性研究，是热环境中能量的传递过程。它不仅涉及到温度和能量，而且涉及到力学、流体力学和化学反应等知识。

传热的实际应用广泛，在工业生产、生活环境调控、生物医学技术等领域都有突出作用，传热学也成为科学研究的重要研究课题。传热学主要关注的是能量传递过程及其产生的热环境的温度分布和能

量平衡。

在传热学的研究中，传热三大公式是重要的理论依据。这三个公式分别是：热传导定律、拉格朗日定理和余弦定理。

热传导定律是传热学中用来描述物体的热传导的基本定律，它表明：热传导是按温差的平方比例发生的，其热导率是物体固有属性，并可用热传导定律来描述。热传导定律确定了材料在热传导方面的基本特性，为设计热传递设备提供了有效的理论支撑。

拉格朗日定理是热传导的基本定理，是用来表达热量的分布的重要定理。拉格朗日定理确定了热量在受到热传导作用的情况下，在物体中的分布。既可以用于物质的内部传热，也可以用于不同物质之间的外部传热。

余弦定理是传热学中描述传热在物质之间的分布规律的重要理论，它表明，热量以温度差和热传导率相关的余弦值分布在传热物质之间。余弦定理主要用于计算多物质体系中的热梯度分布，也可用于传热设备的设计。

传热学的研究不仅要理解热传导定律、拉格朗日定理、余弦定理等一系列的理论概念，还要理解各种传热方式的特点，并运用工程设计方法，设计出有效的传热结构。常见传热方式有对流传热、辐射传热和传导传热等。

对流传热是流体（气体或液体）在温度不同的物体之间传递热量的一种方式，是最容易被人类理解和掌握的。由于流体中存在着微小气泡、涡流、湍流、温度流动等不同热损失，对流传热设计实际应用中要注意局部热损失的影响。

传热学计算公式

Nu = 2+0.6(Re^1/2)(Pr^1/3) 。F=Q/kK*△tm F 是换热器的有效换热面积。Q 是总的换热量。k 是污垢系数一般取0.8-0.9K。是传热系数。△tm 是对数平均温差。

传热学三种传热方式可以分开学。传热学相较于理论力学，工程热力学，流体力学而言还是比较简单的，一般大学生掌握了高等数学完全可以自学的。

学习传热学必须有耐心，了解几种换热方式和常见的几个常数公式（努谢尔特数、格拉晓夫数、伯努利常数，傅里叶常数，而且常常推导下几个常用常数公式间的关系，你会惊奇地发现他们其实不少是远亲的），其实解决传热学问题绝大多数都是在和导热系数较劲，有时候是直接涉及。

扩展资料：

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。传热学作为学科形成于19世纪。

1804年，法国物理学家毕奥在热传导方面得出的平壁导热实验结果是导热定律的最早表述。稍后，法国的傅里叶运用数理方法，更准确地把它表述为后来称为傅里叶定律的微分形式。

1860年，基尔霍夫通过人造空腔模拟绝对黑体，论证了在相同温度下以黑体的辐射率(黑度)为最大，并指出物体的辐射率与同温度下该物体的吸收率相等，被后人称为基尔霍夫定律。

传热学计算公式范文

传热学是物理学的一个分支，研究能量在物体之间的传递过程。在传

热学中，有许多重要的计算公式可以用于解决热传导、对流和辐射等传热

现象。下面将介绍一些常见的传热学计算公式。

热传导是物质内部由高温区向低温区传递热量的过程。热传导热量的

大小与物体的温度差、物体的热导率以及物体的尺寸等因素有关。下面是

一些常用的热传导计算公式：

1.热流密度公式:

热流密度（q）是单位时间内通过单位面积的热量传递量，可以由下

式计算：

q = -k * (dT/dx)

其中，k是物体的热导率，dT/dx是温度梯度。

2.热传导率（k）：

物体的热传导率是描述物质导热能力的物理量，可以用以下公式计算：k=Q*L/(A*ΔT)

其中，Q是通过物体的热量，L是物体的长度，A是传热的横截面积，ΔT是温度差。

3.热阻（R）：

热阻是描述物质阻碍热传导的程度的物理量，可以用以下公式计算：R=L/(k*A)

其中，L是物体的长度，k是物体的热导率，A是传热的横截面积。

对流是物体表面与流体之间的热传递方式，流体通过对流来接触物体表面并将热量带走。对于对流传热的计算，常用的公式有：

1.流体的对流换热公式:

流体通过对流来接触物体表面并带走热量，可以由下式计算：

q = h * A * (T - Tfluid)

其中，h是对流换热系数，A是物体表面积，T是物体表面的温度，Tfluid是流体的温度。

2.对流换热系数（h）：

对流换热系数描述了流体的传热能力，它可以由以下公式计算：

h=(Nu*k__)/L

其中，Nu是Nusselt数，k__是流体的导热系数，L是流体经过的长度。

计算重点公式传热学

传热学是研究热能在物质之间传递的学科，涵盖了热传导、热对流和热辐射三种传热方式。在工程和科学领域中，计算传热是非常重要的，可以用来优化和设计各种热能设备和系统。下面将介绍一些重要的传热计算公式。

1.热传导计算公式

热传导是通过分子间的相互作用传递热能的方式。对于常见的一维热传导问题，可以使用傅里叶热传导定律进行计算：

q = -kA(dT/dx)

其中，q是单位时间内通过物体的热量流率，k是物质的热导率，A 是传热截面积，dT/dx是温度梯度。

如果传热是在不同的材料之间进行，还需要考虑热传导的界面热阻。界面热阻的计算公式为：

R=1/(hA)

其中，R是界面热阻，h是对流传热系数。

2.热对流计算公式

热对流是通过流体的对流传递热能的方式。对于流体中的对流传热，可以使用牛顿冷却定律进行计算：

q=hAΔT

其中，q是单位时间内通过物体的热量流率，h是对流传热系数，A 是传热表面积，ΔT是流体和物体之间的温度差。

对流传热系数h可以通过实验测量或者经验公式进行估算，常用的计

算公式有Nusselt数和普朗特数。

3.热辐射计算公式

热辐射是通过物体表面的电磁辐射传递热能的方式。对于黑体辐射，

可以使用斯特藩—玻尔兹曼定律进行计算：

q=σAε(T^4)

其中，q是单位时间内通过物体的热量流率，σ是斯特藩—玻尔兹曼

常数，A是物体的表面积，ε是物体的辐射率，T是物体的温度。

对于非黑体的辐射传热，还需要考虑辐射率和视觉系数等因素。

4.综合传热计算

在实际问题中，常常会有多种传热方式同时存在。此时，需要将不同

热学公式整理

以下是一些常用的热学公式整理：

1. 热传导公式：Q = k * A * ΔT / L

其中，Q表示传热量，k表示热传导系数，A表示传热面积，ΔT表示温度差，L表示传热距离。

2. 热辐射公式：Q = σ * A * ε * T^4

其中，Q表示辐射热能，σ表示斯特藩-玻尔兹曼常数，A表

示辐射面积，ε表示表面发射率，T表示绝对温度。

3. 热膨胀公式：ΔL = α * L * ΔT

其中，ΔL表示长度变化，α表示线膨胀系数，L表示原长度，ΔT表示温度变化。

4. 热容公式：Q = mcΔT

其中，Q表示吸热量或放热量，m表示物体质量，c表示比

热容，ΔT表示温度变化。

5. 热力学第一定律：ΔU = Q - W

其中，ΔU表示内能变化，Q表示吸热量，W表示功。

6. 熵变公式：ΔS = Q / T

其中，ΔS表示熵变，Q表示吸热量或放热量，T表示温度。

传热效率计算公式

传热效率是指热量传递中所用能量和所输出的能量之比，通常以百分比表示。热量传递是工程领域中的重要问题，了解传热效率的计算公式可以帮助我们评估传热系统的性能。下面将详细介绍传热效率的计算公式。

传热效率的计算公式可以通过两种方式进行：能量平衡法和热流法。不同的计算方法适用于不同的传热场景和实际问题，我们将逐一介绍这两种方法。

一、能量平衡法

能量平衡法是一种利用能量守恒原理计算传热效率的方法。它基于热量传递过程中的能量输入和输出的平衡关系，通过计算这两者之比来得到传热效率。

利用能量平衡法，传热效率的计算公式可以表示为：

η = (Q_out / Q_in) × 100%

其中，η表示传热效率（以百分比表示），Q_out表示能量输出，Q_in表示能量输入。

具体的计算步骤如下：

1.确定系统中能量输入与输出的形式和数值。

2.将能量输出和能量输入的值代入到传热效率的计算公式中，计算得到传热效率的数值。

3.将计算得到的传热效率数值转换为百分比形式。

例如，假设一个燃气热水器的能量输入为1000J，能量输出为800J。那么根据传热效率的计算公式，传热效率可以计算为：

η=(800/1000)×100%=80%

这表示该燃气热水器的传热效率为80%。

二、热流法

热流法是一种利用热流量计算传热效率的方法。在热流法中，我们通过测量热流量和温度差来计算传热效率。

传热效率的计算公式如下：

η = (Q_actual / Q_max) × 100%

其中，Q_actual表示实际传热流量，Q_max表示理论最大传热流量。具体的计算步骤如下：

传热学热传导公式

热传导的公式是：ut=ku。

热传导是介质内无宏观运动时的传热现象，其在固体、液体和气体中均可发生，但严格而言，只有在固体中才是纯粹的热传导，而流体即使处于静止状态，其中也会由于温度梯度所造成的密度差而产生自然对流，因此，在流体中热对流与热传导同时发生。

通常使用傅里叶定律来计算：Q = -kA(dT/dx)，其中，Q为单位时间内通

过某一面积的热量流(单位为瓦特W)、k为物质的热传导系数(单位为瓦特/米·开尔文W/(m·K))、A为热源和热汇之间的接触面积(单位为平方米m²)、dT/dx为温度梯度(单位为开尔文/K)，表示在长度为x的方向上，温度变化的速率。

以上内容仅供参考，建议查阅传热学书籍或咨询专业人士获取更准确的信息。

传热计算公式总结

i 1 i A
总推动力 ti
i 1 n
总阻力 Ri
i 1
•
2 圆筒壁传热速率
Q
t1 t2 ln r2 2π lλ
推动力阻力
r1
Q
Q1
Q2
Q3
t1 t2
ln r2 r1
2l1
t2 t3
ln r3 r2
2l2
t3 t4
ln r4 r3
2l3
ln r2 r1
2l1
t1 t4
ln r3
在圆形直管内强制对流满足以下关系：
u0.8，u , , K , A , 投资
A
u0.8 d 0.2
u , p ,电耗 ,经常费
d 0.2，d , (不显著)
强制对流时的对流传热系数流体在圆形直管内作强制湍流时的α
① 低粘度（粘度<2倍常温水的粘度）的液体和气体
Nu 0.023Re0.8 Pr n
或
0.023
d
du
0.8
cp
n
流体被加热时n=0.4 流体被冷却时n=0.3
特征尺寸取d内。流体物性参数按定性温度tm=(t1 +t2)/2取。
T2 t1
Ts t2
饱和液体沸腾 Ts 沸点
tm并
Байду номын сангаасT1

传热学公式总结

在物理学中，传热学是一个重要的分支领域，研究物质之间热量的传递方式和规律。在实际应用中，我们常常需要利用传热学公式来计算热传导、对流和辐射等过程中的热量变化。本文将对传热学中常用的公式进行总结和归纳，帮助读者更好地理解和应用相关知识。

1. 热传导方程

热传导是物质内部由于温度差异而引起的热量传递过程。热传导的速率可以根据傅里叶定律描述：

q = -kA(dT/dx)

其中，q表示单位时间内通过横截面A传导的热量，k为材料的热导率，dT/dx表示单位长度内温度的变化率。这个公式说明了热量传导与温度梯度之间的关系，温度梯度越大，热传导速率就越大。

2. 热对流公式

热对流是通过流体介质的热传递方式，常见于气体和液体中。热对流可以根据牛顿冷却定律进行计算：

q = hA(Ts - T∞)

其中，q表示通过表面积A从物体表面传递的热量，h为热对流系数，Ts为表面温度，T∞为流体的远场/环境温度。牛顿冷却定律的基本思想是热量传递与温度差和表面积之间成正比，而且逆向传热过程中的温度差往往比较小。

3. 辐射传热公式

辐射传热是通过电磁波辐射的方式进行的，不需要物质介质。具体的辐射传热公式可以根据斯特藩-玻尔兹曼定律给出：

q = εσA(T⁴s - T⁴∞)

其中，q为单位时间内通过表面积A传递的辐射热量，ε为发射率（表征表面辐射能力的一种无量纲值），σ为斯特藩-玻尔兹曼常数，Ts为表面温度，T∞为远场/环境温度。斯特藩-玻尔兹曼定律说明了辐射热量与表面温度的四次方成正比，这意味着一个小的温度提高可以显著增加辐射传热率。

传热三大公式

传热三大公式是物理学和工程领域中应用广泛的三大定律，是建立在物理学和工程学基础上的理论基础，每个学科都需要它的存在。这三大定律是贝尔定律，拉格朗日定律和斯玛特定律，在热力学中扮演重要角色，同时也被应用于其他许多领域如热能耗散分析、能量转化设备和机械设备。介绍传热三大公式以及它们在工程领域的应用，对掌握传热学知识和掌握实际工程设计有重要意义。

贝尔定律是传热学中最基础的定律之一，它是由19世纪瑞士物理学家爱德华贝尔提出的。其定义是：热传递率与温度之差的平方成正比。它的表述形式是：Q=k AT/l其中Q是散热量，k是热传导系数，A是换热面积，ΔT是换热面温度差，l是换热方向上的距离。贝尔定律的重要性在于它可以用来计算管道中埋置的管道传热系数，从而使我们能够确定传热量大小和传热方向。它的实际应用可以在电力、航空、化工等领域更加精确地模拟和计算传热量。

拉格朗日定律是由法国热力学家让拉格朗日提出的，它定义了介质中传热率与介质中传热率之间的关系，即传热率与温度之差的倒数成正比。其表达形式为：Q=h A(t1-t2)，其中Q是散热量，h是传热系数，A是传热面的面积，t1和t2是换热面的温度。拉格朗日定律的应用主要是用于热交换器的设计，通过测定传热功能参数和计算传热率，实现了设计热交换器的目标，从而更加有效地提高热交换器的实用性。

斯玛特定律是德国物理学家和工程师米夏埃尔斯玛特提出的定

律，它的定义是：热传导系数与温度之差的平方成正比，可以用来计算有关物质对温度温度变化的热导率，斯玛特定律也是质量热传导的有效模型之一。斯玛特定律的主要应用领域是用于计算热传导系数和热效率，以优化热发电机的性能，并可以在工程领域推广应用。它也被用于估算热效应及其原因，比如热传导率的变化、热流密度的变化等。

传热效率计算公式

传热效率是指热传导过程中能够转移的热能量与平衡时传导过程中总的可转移热能量之比的一个参数。具体来说，传热效率可以用于描述热量在不同介质之间的传递过程中的效率高低。传热效率越高，热能转移的效率就越高。

传热过程中的各种参数都会影响传热效率的大小。传热效率的计算可以依据以下公式：

传热效率=实际传热率/最大传热率某100%

其中，实际传热率是指在传热过程中实际转移的热能量，而最大传热率是指在理论上最大可能转移的热能量。

在实际应用中，传热效率的计算需要进行多次实验或模拟，以提高计算精度。一般来说，传热过程中会有很多因素影响传热效率的大小。以下是影响传热效率的几个主要参数：

1.温度差：热量的传递需要存在温度差，温度差越大，传热效率也就越高。

2.材料的导热性质：材料的导热性质决定了热量的传导速度，不同材料之间的传热效率存在差异。

3.传热面积：传热面积越大，单位时间内传热量也就越大，传热效率越高。

4.热传导路径：在不同材料之间传热过程中，传热路径的长度对传热效率也有影响。

如在传热过程中，加热对象的温度为$T_1$，冷却对象的温度为$T_2$，则可以使用以下公式计算传热效率：

$q_{ma某}$ 表示最大传热采用理论计算获得的值，$q_{实际}$ 表

示实际传热采用实验或模拟计算获得的值。

传热效率也可以表示为：

传热效率=1-(Δt/ΔT)

其中，Δt是加热对象内部温度差，ΔT是加热对象和冷却对象之间

的温度差。可以通过上述公式计算传热效率，并以此为基础优化传热过程，提高传热效率，实现节能降耗等目的。

河南理工工程热力学复习重点资料讲述

工程热力学复习重点2012.3

绪论

[1]理解和掌握工程热力学的研究对象、主要研究内容和研究方法

[2]理解热能利用的两种主要方式及其特点

[3]了解常用的热能动力转换装臵的工作过程

1．什么是工程热力学

从工程技术观点出发，研究物质的热力学性质，热能转换为机械能的规律和方法，以及有效、合理地利用热能的途径。

2．能源的地位与作用及我国能源面临的主要问题

3. 热能及其利用

[1]热能：能量的一种形式

[2]来源：一次能源：以自然形式存在，可利用的能源。

如风能,水力能,太阳能、地热能、化学能和核能等。

二次能源：由一次能源转换而来的能源，如机械能、机械能等。

[3]利用形式：

直接利用：将热能利用来直接加热物体。如烘干、采暖、熔炼(能源消耗比例大)

间接利用：各种热能动力装臵，将热能转换成机械能或者再转换成电能，

4．.热能动力转换装臵的工作过程

5．热能利用的方向性及能量的两种属性

[1]过程的方向性：如：由高温传向低温

[2]能量属性：数量属性、,质量属性 (即做功能力)

[3]数量守衡、质量不守衡

[4]提高热能利用率：能源消耗量与国民生产总值成正比。

第1章基本概念及定义

1. 1 热力系统

一、热力系统

系统：用界面从周围的环境中分割出来的研究对象，或空间内物体的总和。

外界：与系统相互作用的环境。

界面：假想的、实际的、固定的、运动的、变形的。

依据：系统与外界的关系

系统与外界的作用：热交换、功交换、质交换。

二、闭口系统和开口系统

闭口系统：系统内外无物质交换,称控制质量。

开口系统：系统内外有物质交换,称控制体积。

三、绝热系统与孤立系统

传热学常用公式

1、热传导

热流量与热流密度的区别，前者是单位时间内通过传热面积的总热量，单位为W，后者是单位时间内通过单位面积的热量，单位为W/m2。

傅里叶公式：

热阻：类似于电阻，可以把它看成是阻挡热量传递的阻力，热流量=温差（动力）/热阻。热阻与导热系数成反比，热阻大，导热系数就小。

面积热阻：

2、热对流（对流换热）

热对流指的是流体层之间发生相对位移，冷热流体掺混产生热量传递。而在生活及工程中，更常见的是对流换热，即流体与固体表面之间的热量传递，它们都包含有热传导和热对流两种传热方

式。同时需要注意的是，对流换热中的流体必须要处于流动状态，如果流体是静止的，那么它就变成了单纯的热传导了。

用于计算对流换热的为牛顿冷却公式：

注意两个温度之间的温差单位可以为K或者摄氏度。

对流换热热阻为：

3、热辐射（辐射换热）

一切温度高于0K的物体都会以电磁波的形式向外发射出热量，物体在环境中不断的发射出电磁波，同时吸收其它物体发射过来的电磁波能量，这个综合过程称为辐射换热。热辐射不需要介质，可以在真空中传播。

用于计算辐射换热量的公式为四次方定律公式，要注意这里的T 是大写的，温度单位只能是K。

4、传热过程

传热过程专指热量从固体壁面一侧流体通过固体壁面传递到另一侧流体的过程。它包括三个环节，分别属于对流换热、热传导、对流换热。

传热过程的总热阻R即为三个子环节的子热阻串联相加。即为：

在计算传热过程的热流量或热流密度时可以直接使用“动力/热阻”来计算。

我们只需记住上述这些面积热阻就行，面积热阻更为常用。

5、稳态过程