传热的三种方式
热传递条件
热传递条件什么是热传递热传递是指能量由一个地方传递到另一个地方的过程。
在自然界中，热传递是一种常见且重要的现象，它影响着我们生活中的许多方面，例如温度调节、热加工和能源转换等。
热传递的三种方式热传递可以通过不同的方式发生，主要有三种方式：1.传导：传导是热量在物体之间通过直接碰撞传递的过程。
当物体的局部区域温度升高时，其分子内部的热运动增加，从而使得附近的分子也开始加速运动，并将热量传递给其他分子。
传导的速率与传递路径上的温度差、材料的热导率以及交叉面积等因素有关。
2.对流：对流是热量通过流体介质传递的过程。
当一个物体与流体接触时，流体会受到物体加热而产生密度变化，从而引起流体内部的对流运动。
通过对流，热量可以快速有效地传递。
对流的速率取决于流体的流速、温度差和流体的热扩散性等因素。
3.辐射：辐射是通过电磁波的传播来传递热量的。
所有物体都会发射辐射，其强度与物体的温度有关。
当辐射遇到其他物体时，一部分辐射能会被吸收，而另一部分会被反射或传递。
辐射的速率与温度差的四次方成正比。
热传递条件的影响因素热传递过程中的速率取决于多个因素，包括以下几点：•温度差：温度差是驱动热传递的主要因素，较大的温度差会导致更快的热传递速率。
•热导率：热导率是物质传导热量的能力。
具有较高热导率的材料，其传导速率较快。
•材料的特性：不同材料对热传递的响应不同。
例如，金属是很好的热导体，而绝缘材料则相对较差。
•流体性质：对于对流传热，流体的性质是重要因素。
流体的流速、粘性和密度等性质会影响对流传热速率。
热传递的应用热传递在我们的日常生活中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：•空调和供暖系统：空调和供暖系统利用热传递原理来调节室内温度。
通过对流和传导，系统从一个地方吸收热量，然后将其传递到另一个地方，实现室内温度的调节。
•热交换器：热交换器是一种设备，用于在两个流体之间传递热量。
通过将热量传递给流体，热交换器可以在不同流体之间实现能量转换。
传热过程基础知识
传热过程基础知识传热过程是一个物体或系统与其周围环境之间热量交换的过程。
热量是指能量的转移，可以通过辐射、传导和对流三种方式传递。
首先，我们来看辐射传热。
辐射传热是指物体通过电磁波的传播而向周围环境传递热量。
辐射传热不需要介质的存在，它可以在真空中传输热量。
这是因为所有物体都会产生热辐射，用一个术语叫做黑体辐射。
黑体辐射的强度与物体的温度有关，温度越高，辐射的能量越多。
例如，太阳发出的光和热就是一种辐射传热。
传导传热是指物体之间的热量通过分子或原子之间的碰撞传递。
这种传热方式通常发生在固体物体中，因为固体物体的分子或原子之间是紧密排列的。
热传导通常发生在热端和冷端之间存在温度差的物体中。
当物体的一部分受热后，分子或原子的振动能量会传递给相邻的分子或原子，从而传递热量。
对流传热是指液体或气体中的热量通过流体的运动和对流传递给周围环境。
对流传热通常包括自然对流和强制对流两种方式。
自然对流是指流体受热而形成的密度梯度引起的自发流动。
如在锅中烧开水时，底部热水会上升，而冷水会下降，形成对流循环。
强制对流是指通过外力的作用，如风或泵浦，使流体产生对流流动。
例如，空调中的风扇可以通过强制对流将室内的热空气排出室外，从而降低室内温度。
除了以上三种传热方式，还存在相变传热和混相传热。
相变传热是指物体在相变过程中释放或吸收热量。
当物体发生相变时，其温度保持不变，所吸收或释放的热量用于相变过程。
例如，冰块融化时，吸收的热量被用于将冰转化为水。
混相传热是指不同相（如气相和液相）之间的热量转移。
这种传热方式通常发生在液滴蒸发和冷凝过程中。
传热过程的速率可以通过热传导、辐射和对流传热的传热系数来衡量。
传热系数是指单位时间内单位面积上热量的传递速率与温度差的比值。
热传导传热系数取决于物体的导热性质，如热导率。
辐射传热系数取决于物体的辐射性质，例如发射率和吸收率。
对流传热系数取决于流体的流动性质，如流速和流体的粘度。
传热过程在许多实际应用中起着重要作用，如建筑物的供暖和空调、发动机的冷却、工业生产中的加热与冷却等。
传热
第一节
传热
概述
导热
一、热量传递的三种基本方式
根据传热的机理不同，热量传递的基本方式分为三种： 对流 热辐射
1、热传导（又称导热）
当物体内部或两个直接接触的物体存在着温差时，由于分 子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起热量的传递。 热量由高温部分传到低温部分，或从高温物体传到与之相接 触的低温物体，直到各部分温度相等为止，这种热量传递过 程称为导热。
ΔT=T1 –Tn+1
5、保温层的临界半径
t1----保温层内表面温度；tf----环境温度 r1、r2----分别为保温层内外壁半径； λ---为保温材料的导热系数 α---为对流传热系数；L---为管长
t1 t2
r1 r2
t1 t f r2 1 1 R1 R2 ln 2L r1 2Lr2
2、导热系数
dT A dx
（1）、固体的导热系数
大多数固体的导热系数与温度大致呈线性关系。 λ=λ0（1+αλt）
αλ-------温度系数
（2）液体的导热系数
液态金属：液态金属导热系数比一般液体高 液态金属导热系数随温度升高而降低。 其他液体：水的导热系数最大，除水和甘油等几种液体外，大多数 液体λ随温度升高略有减少，纯液体λ比混合液体一般要大一些。
第二节
一、热传导方程 1、傅立叶定律
热传导
T φ T2 x
dT A dx dT q dx
dT dx
T1
T
T+dT
dx
δ
温度梯度，表示热流方向温度变化的强度，温度梯 度越大，说明热流方向单位长度上的温差越大。
负号 表示热流方向与温度梯度方向相反,热量是沿温度 降低的方向传递.
传热学面试真题答案解析
传热学面试真题答案解析热传递是的基本概念之一，它在自然界和工程中无处不在。
热传递涉及热量从高温区域传递到低温区域的过程。
在的学习和研究中，面试题是常见的考核手段之一。
在本文中，我们将针对一些经典的面试题进行解答和分析，帮助读者更好地理解热传递的原理和应用。
面试题一：什么是传热？传热的三种方式是什么？传热是指热量从一个物体或物质传递到另一个物体或物质的过程。
传热的三种方式是导热、对流和辐射。
导热是通过物质内部的分子（原子）振动传递能量的方式，比如热勺在火上受热时，导热会让整个勺子加热。
对流是通过流体的流动来传递热量，比如水壶上的热水会形成对流环流，从底部热传递到整个水体。
辐射是指热量通过电磁辐射，以波动形式传递的方式，比如太阳辐射热量到地面。
面试题二：什么是热传导？如何计算热传导？热传导是指固体或液体内部的热量传递过程，通过热量在物质内部传递。
热传导根据傅里叶热传导定律进行计算，该定律表明，热量沿某一方向传导的速率与传导区域的温度梯度成正比，并与材料的热导率和截面积成反比。
热传导的计算公式为：q = -k * A * (dT/dx)其中，q为单位时间内通过截面积A传递的热量，k为材料的热导率，dT/dx为温度梯度。
面试题三：什么是对流？如何计算对流传热？对流是指通过流体的流动来传递热量的过程。
可以分为自然对流和强制对流两种形式。
自然对流是指由温差产生的密度差驱动流体的流动，比如空气受热后上升形成对流环流。
强制对流是通过外部力量（如泵、风扇等）使流体流动来传递热量。
对流传热的计算一般使用牛顿冷却定律，该定律表明，传热速率等于温度差与传热面积、流体流速和传热系数的乘积。
传热速率 = h * A * (T1-T2)其中，h为传热系数，A为传热面积，T1为高温一侧的温度，T2为低温一侧的温度。
面试题四：什么是辐射传热？如何计算辐射传热？辐射传热是通过电磁辐射传递热量的过程，热量以波动的形式传递。
辐射传热的计算可以使用斯特藩-玻尔兹曼定律，该定律表明，单位时间内通过面积A的辐射热量与温度的四次方成正比。
建筑物理重点知识
建筑物理重点知识一、概述建筑物理是研究建筑环境中物理现象的一门学科，主要包括建筑热学、建筑光学和建筑声学等方面的知识。
这些知识对于建筑设计、施工和运行管理等方面都具有重要的指导意义。
二、建筑热学重点知识1. 传热方式：导热、对流、辐射是三种主要的传热方式。
导热是指物体内部或不同物体之间直接的热传递；对流是指气体或液体的流动过程中热量的传递；辐射是指物体通过电磁波传递能量的过程。
2. 传热系数：传热系数是表示材料传热性能的一个重要参数，它反映了材料在单位时间内通过单位面积传递的热量。
对于建筑物的围护结构，传热系数越大，说明材料的保温性能越差。
3. 隔热设计：在建筑设计过程中，为了减少室内外的热量传递，需要进行隔热设计。
常见的隔热设计方法包括设置隔热层、采用高反射材料等。
三、建筑光学重点知识1. 光的性质：光具有直线传播、反射、折射等性质。
在建筑设计过程中，光的性质对室内光线分布、采光效果等具有重要影响。
2. 光的反射和折射：在建筑设计过程中，利用光的反射和折射可以创造出丰富的光影效果。
例如，利用镜面反射可以增强室内的光线效果，利用玻璃的折射可以创造出梦幻般的光影效果。
3. 采光设计：在建筑设计过程中，合理的采光设计可以提高室内光线的质量和舒适度。
常见的采光设计方法包括设置天窗、利用窗户等。
四、建筑声学重点知识1. 声音的传播：声音是通过空气、固体和液体等介质传播的。
在建筑设计过程中，需要考虑声音的传播方式和传播距离，以避免噪音干扰和回声等问题。
2. 吸声材料：吸声材料可以吸收声音的能量，减少声音的反射和传播。
在建筑设计过程中，可以利用吸声材料来改善室内音质和减少噪音干扰。
3. 隔声设计：在建筑设计过程中，为了减少室内外的声音传递，需要进行隔声设计。
常见的隔声设计方法包括设置隔声墙、采用隔声门窗等。
五、总结建筑物理是建筑设计过程中不可或缺的一门学科，它涉及到建筑环境的各个方面。
掌握建筑物理的重点知识，对于提高建筑设计的质量和舒适度具有重要意义。
热量传递的三种方式
热量传递的三种方式热量传递是物体之间通过热量而产生的能量交换过程。
这个过程对于地球上的一切生命都至关重要，它决定了物体的温度以及热量的分布。
热量传递可以通过三种方式实现：传导、对流和辐射。
首先，我们来介绍传导。
传导是指热量通过直接物质接触来传递的过程。
当两个物体处于不同的温度时，它们之间会发生热量流动。
传导的速度取决于物体的性质，以及温度差异的大小。
传导速度较慢的物体被称为热传导性良好的物体，如金属。
这是因为金属内部的电子能够自由移动，从而更好地传递热量。
相比之下，非金属物体的传导速度较慢，如木材和塑料。
其次是对流。
对流是指热量通过流体（气体或液体）的流动来传递的过程。
当流体的温度变化时，流体的密度也会变化，从而引起流体的运动。
这种运动导致了热量的传递。
对流的速度取决于流体的性质以及温度差异的大小。
对流的一个常见例子是水的对流。
当在一个锅中加热水时，底层的水会变热并向上升，而上层的冷水则下沉。
这种对流现象导致了锅中的水被均匀加热。
最后是辐射。
辐射是指热量通过电磁辐射来传递的过程。
电磁辐射是一种以光速传播的电磁波。
当热物体发射辐射时，会向周围的物体传递热量。
和传导或者对流不同，辐射不需要介质来传播热量。
辐射的速度不受物质性质或者温度差异的影响。
因此，辐射是唯一一种可以在真空中传递热量的方式。
太阳能就是通过辐射传递到地球上的热量的一个重要例子。
虽然传导、对流和辐射是热量传递的三种方式，但它们常常同时存在于真实的物体中。
例如，当我们触摸到热的金属物体时，传导是最主要的传热方式。
金属通过对我们的手进行热传导，使我们感受到热量。
而当我们游泳时，热量通过对流传递到水中。
水中的热量通过对流扩散到我们的身体，使我们感到温暖。
另外，当我们暴露在太阳光下时，辐射是主要的传热方式。
太阳的光线以辐射的形式传递到地球，从而感受到热量。
总结起来，热量可以通过传导、对流和辐射这三种方式来传递。
这些方式各具特点，应用广泛，对于维持地球上的物质的温度分布以及生命的存在都起到了至关重要的作用。
热量传递的三种基本方式导热(热传导)、对流(热对流)和热辐射。
一. 大空间自然对流换热的实验关联式 工程中广泛使用的是下面的关联式：
l / d 60
层流
湍流
二. 横掠管束换热实验关联式
• 外掠管束在换热器 中最为常见。 • 通常管子有叉排和 顺排两种排列方式。 顺叉排换热的比较： 叉排换热强、阻力 损失大并难于清洗。 影响管束换热的因 Pr 素除 Re 、 数外，还 有：叉排或顺排； 管间距；管束排数 等。
后排管受前排管尾流的扰动作用对平均表面传热系数的影 响直到10排以上的管子才能消失。 这种情况下，先给出不考虑排数影响的关联式，再采用管 束排数的因素作为修正系数。 气体横掠10排以上管束的实验关联式为
(5) 流体的热物理性质：
3 密度 [kg m ] 热导率 [ W (m C) ] 2 比热容 c [J (kg C) ] 动力粘度 [ N s m ] 运动粘度 [m 2 s] 体胀系数 [1 K ]
1 v 1 v T p T p
Nu c Re n Nu c Re n Pr m Nu c(Gr Pr)n
式中，c、n、m 等需由实验数据确定，通常由图解法和 最小二乘法确定
④常见准则数的定义、物理意义和表达式，及其各量的 物理意义
⑤模化试验应遵循的准则数方程 强制对流:
Nu f (Re, Pr)； Nu x f ( x ' , Re, Pr)
导热热阻：平壁，圆筒壁
q
t w1 t w 2 t w1 t w 2
t r t R
t
t w1
dt
dx
Φ
A
Q
0
tw2
R A
r
热量传递的三种基本方式
热量传递的三种基本方式热量传递是在物质中传递热能的过程。
在自然界中，热量会通过不同的方式在物体之间传递，从而调节温度和能量分布。
本文将介绍热量传递的三种基本方式：传导、对流和辐射。
1. 传导传导是热量通过直接接触的方式从一个物体传递到另一个物体的过程。
在传导中，热量从高温区域传递到低温区域，直到两个物体的温度达到平衡。
这种传递是通过物质内部分子间的碰撞和能量传递实现的。
导热性能是一个物质传导热量的重要性能指标。
导热性能取决于物质的热传导系数、形状和温度梯度等因素。
例如，金属具有良好的导热性能，因此常被用于传导热量的材料。
相比之下，绝缘材料的导热性能较差，能够阻碍热量的传递。
2. 对流对流是热量通过流体介质传递的方式。
在对流中，热量通过流体流动的方式从一个区域传递到另一个区域。
流体可以是气体或液体，其流动可以通过自然对流或强迫对流两种方式进行。
自然对流是指由于温度差异引起的流体流动。
当一个区域的温度升高，流体会膨胀变得轻，然后上升；而在另一个区域，流体则会冷却并变得密，然后下沉。
这样的循环运动将热量从热源传递到周围环境。
强迫对流是通过外部的力或设备施加到流体上，使其流动来传递热量。
例如，在散热器中，通过电风扇引导空气流动，加速热量的传递。
这种对流的传热速度通常比自然对流更快。
3. 辐射辐射是通过电磁波的传播而传递热量的方式。
辐射无需介质，可以在真空中传播。
在辐射中，热量以电磁波的形式从高温物体传递到低温物体，不需要任何介质来传递能量。
光和红外线是最常见的热辐射形式。
热辐射的传热能力受到物体的表面特性和温度的影响。
黑体是一种理想化的物体，它对所有入射辐射都能完全吸收，并能以相同的速率发射出辐射。
斯蒂芬-波尔兹曼定律描述了黑体辐射能量与其温度的关系，即辐射功率与温度的四次方成正比。
根据这个定律，温度越高的物体辐射的能量越多。
总结热量传递的三种基本方式分别是传导、对流和辐射。
传导通过物质内部的分子碰撞传递热量，对流通过流体介质的流动传递热量，而辐射则是通过电磁波的传播来传递热量。
热传递的三种方式
热传递的三种方式热传递是自然界普遍存在的一种自然现象。
只要物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差别，就会有热传递现象发生，并且将一直继续到温度相同的时候为止。
发生热传递的唯一条件是存在温度差别，与物体的状态，物体间是否接触都无关。
热传递的结果是温差消失，即发生热传递的物体间或物体的不同部分达到相同的温度。
1.传导：热传导是介质（介质主要分为：气体，液体，固体，或者混合）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，在流体中对流与热传导同时发生。
（总结：热传导主要发生在固体内部、两个不同固体、固液之间、固气之间、液气之间，他们之间的热传递时，我们看不到有宏观运动出现）2.对流：物体之间以流体(流体是液体和气体的总称)为介质，利用流体的热胀冷缩和可以流动的特性，传递热能。
热对流是靠液体或气体的流动，使内能从温度较高部分传至较低部分的过程。
对流是液体或气体热传递的主要方式，气体的对流比液体明显。
对流可分自然对流和强迫对流两种。
自然对流往往自然发生，是由于温度不均匀而引起的。
强迫对流是由于外界的影响对流体搅拌而形成的。
（总结：对流主要发生在液体内部、气体内部）3.辐射：物体之间利用放射和吸收彼此的电磁波，而不必有任何介质，就可以达成温度平衡。
热辐射是物体不依靠介质，直接将能量发射出来，传给其他物体的过程。
热辐射是远距离传递能量的主要方式，如太阳能就是以热辐射的形式，经过宇宙空间传给地球的。
物体温度较低时，主要以不可见的红外光进行辐射，在500摄氏度以至更高的温度时，则顺次发射可见光以至紫外辐射。
太阳能热水器、太阳灶、微波炉等都是热辐射。
热传递是通过热传导、对流和热辐射三种方式来实现的。
在实际的热传递过程中，这三种方式往往不是单独进行的。
传热三种方式
1•传导传热是指温度不同的物体直接接触，由于自由电子的运动或分子的运动而 发生的热交换现象。
温度不同的接触物体间或一物体中各部分之间热能的传递过程，称为传导传热。
传热过程中，物体的微观粒子不发生宏观的相对移动，而在其热运动相互振动或 碰撞中发生动能的传递，宏观上表现为热量从高温部分传至低温部分。
微观粒子 热能的传递方式随物质结构而异，在气体和液体中靠分子的热运动和彼此相撞， 在金属中靠电子自由运动和原子振动。
⑴对流传热是热传递的一种基本方式。
热能在液体或气体中从一处传递到另一处的过程。
主要计算分类对于宅瘟畀捲T 特担黑举为聲疑*ao2、多层平面壁的计算1、单层平壁的计算⑴序+购珅子连嘉荐挑扯ft qg 醴円畀…是由于质点位置的移动，使温度趋于均匀。
是液体和气体中热传递的主要方式。
但也往往伴有热传导。
通常由于产生的原因不同，有自然对流和强制对流两种。
根据流动状态，又可分为层流传热和湍流传热。
化学工业中所常遇到的对流传热，是将热由流体传至固体壁面（如靠近热流体一面的容器壁或导管壁等），或由固体壁传入周围的流体（如靠近冷流体一面的导管壁等）。
这种由壁面传给流体或相反的过程，通常称作给热。
定义对流仅发生于流体中，它是指由于流体的宏观运动使流体各部分之间发生相对位弯管中的对流传热⑴由于流体间各部分是相互接触的，除了流体的整体运动所带来的热对流之外，还伴生有由于流体的微观粒子运动造成的热传导。
在工程上，常见的是流体流经固体表面时的热量传递过程，称之为对流传热。
[2]对流传热通常用牛顿冷却定律来描述，即当主体温度为tf的流体被温度为tw 的热壁加热时，单位面积上的加热量可以表示为q=a（tw-tf），当主体温度为tf的流体被温度为tw的冷壁冷却时，有q=a（tf-tw）式中q为对流传热的热通量，W/m2 a 为比例系数，称为对流传热系数，W/（m2「C）。
牛顿冷却公式表明，单位面积上的对流传热速率与温差成正比关系。
传热方式有哪三种
传热有三种基本方式，分别是热传导；热辐射；热对流。
特点如下：
1、热传导：有温度不同的质点在热运动中引起的，在固体，液体，气体中均能产生。
单纯的导热仅能在密实的固体中发生。
2、热对流：对流式由于温度不同的各部分流体之间发生相对运动，互相掺和而传地热能。
包括自然对流换热，受迫对流换热。
3、热辐射：过程中伴随形式能量转化；传播不需要任何中间介质；凡是温度高于绝对零度的一切物体，不论他们的温度高低都在不间断地向外辐射不同波长的电磁波。
传热的三种基本方式及机理
传热的三种基本方式及机理传热是能量从高温物体向低温物体传递的过程。
在自然界中，热量的传递方式主要有三种：传导、对流和辐射。
下面将详细介绍这三种传热方式及其机理。
一、传导传导是通过物质内部的分子碰撞传递热量的方式。
这种方式主要存在于固体和液体中，而在气体中传导的热量相对较小。
在固体中，热量的传导是由于物质内部的分子或原子在温差作用下的振动和碰撞。
当一个局部区域的分子振动增强，它们会传递给周围的分子，从而使热量传导。
不同的固体具有不同的传导性能，热导率是衡量固体导热性能的指标。
在液体中，传导主要是通过分子的扩散传递的。
随着温差的存在，热量会从高温区域向低温区域传导，分子会通过碰撞传递热量。
液体的导热性能较差，相对固体来说，传导的热量较小。
二、对流对流是通过流体的流动传递热量的方式。
流体包括气体和液体。
对流传热是由于流体内部的温差产生的密度差，从而引起流体的运动和对流传热。
在自然对流中，流体的流动是由于密度差引起的。
当一个物体受热后，周围的流体会受热膨胀，密度减小，从而产生一个向上的浮力。
这个浮力会使得流体形成对流循环，热量也随之传递。
在强制对流中，流体的流动是通过外部力的作用引起的。
例如，通过风扇或泵等设备产生的流动。
强制对流相较于自然对流，传热效果更强。
三、辐射辐射是通过电磁波的传播传递热量的方式。
辐射传热不需要介质，可以在真空中传播。
热辐射是由于物体内部的分子或原子发生跃迁，释放出电磁波而产生的。
根据普朗克辐射定律，物体的辐射功率与其温度的四次方成正比。
因此，温度较高的物体辐射的功率较大。
辐射传热在太阳能利用中起着重要的作用。
辐射传热可以通过吸收、反射和透过等方式发生作用。
当物体表面受到辐射时，可以选择吸收或反射部分辐射能量。
透过是指辐射能量穿过物体并在另一侧释放。
以上是传热的三种基本方式及其机理的介绍。
传导、对流和辐射是热量在自然界中传递的重要方式。
了解这些方式的特点和机理，有助于我们更好地理解和应用传热知识，例如在工程设计中合理选择传热材料和传热方式，提高能源利用效率。
热传导三种方式公式
热传导三种方式公式热传导是指热量通过材料的传递，通常有三种方式：传导、对流和辐射。
1. 传导（Conduction）：传导是通过材料的直接接触而传递热量的方式。
它是由分子之间的碰撞和振动所引起的能量传递。
传导的热传递率由 Fourier 定律来描述，其公式为：Q=k*A*(ΔT/d)其中，Q是传导热流量，单位为瓦特（W），k是材料的热导率，单位为瓦特/（米·开尔文），A是传热的横截面积，单位为平方米（m²），ΔT是温度差，单位为开尔文（K），d是传热路径的长度，单位为米（m）。
传导的热传递率与材料的导热性能、温度差和传热距离有关。
热导率越大，热传导速率越快。
当温度差增大或传热距离减小时，热传导速率也会增加。
2. 对流（Convection）：对流是指通过材料内部的流体运动而传递热量的方式。
对流一般包括自然对流和强迫对流两种形式。
自然对流是通过流体本身的密度和温度的差异产生的传热方式。
自然对流的热传递率可以由 Nuussult 数来计算，其公式为：Nu=h*L/λ其中，Nu 为 Nuussult 数，L 为流体流动路径的特征长度，单位为米（m），h 是传热系数，单位为瓦特/（平方米·开尔文）（W/（m²·K）），λ 为流体的导热系数，单位为瓦特/（米·开尔文）（W/（m·K））。
强迫对流是通过外部施加的压力或机械力引起的传热方式。
对流的热传递率与流体的性质、流速、温度差和流动路径有关。
3. 辐射（Radiation）：辐射是通过电磁波的辐射来传递热量的方式。
辐射传热不需要物质的存在，可以在真空中传播。
辐射的热传递率可以由Stefan-Boltzmann 定律来计算，其公式为：Q=ε*σ*A*(T₁⁴-T₂⁴)其中，Q 是辐射热流量，单位为瓦特（W），ε 是表面的辐射发射率，σ 是 Stefan-Boltzmann 常数，约为5.67 × 10⁻⁸瓦特/（平方米·开尔文的四次方）（W/（m²·K⁴）），A 是辐射传热的表面积，单位为平方米（m²），T₁和 T₂分别是两个表面的温度，单位为开尔文（K）。
热量传递的三种方式
热量传递的三种方式当我们触摸到一杯冷冰冰的水杯时，我们能感受到瞬间从水杯中传递给我们的冷意。
这是因为热量在我们周围不断传递。
热量传递是热力学中非常重要的一部分，它发生在我们的日常生活中的各个方面。
热量通过三种主要的方式传递，分别是传导、对流和辐射。
接下来，让我们深入了解这三种方式。
传导是一种直接的热量传递方式。
当两个物体接触时，热量会沿着物体间的微观振动传递。
以铁锅加热为例，当我们把它放在火上，锅底与火源接触后很快变热，而热量就是通过传导方式从火源传递给了锅底。
传导的速度取决于物体的导热性能。
导热性能好的物体，如金属，能够迅速传导热量；而导热性能差的物体，如绝缘材料，传热速度较慢。
此外，传导热量的方向是由高温到低温的，符合热能的自然流动规律。
对流是热量传递的另一种方式。
它是通过液体或气体的流动来传递热量的。
我们常常可以在家中的暖气设备上见到对流的表现。
暖气片上的热空气使得冷空气被加热并上升，这样热量就通过对流方式从暖气片传递到室内。
对流的速度取决于流体的性质以及流动的速度。
流体愈稠，热量传递的速度会相对较慢；而流动速度越快，传热速度也会相应提高。
对流是一种可控性较强的热传递方式，因此在工程领域中广泛应用于热交换器、冷却系统等设备中。
辐射是热量传递的第三种方式，也是最特殊的一种。
辐射是通过电磁波进行的热量传递，而不需要介质来传递。
我们可以经常在日常生活中经历到太阳辐射的感受。
太阳向地球发射辐射能，它主要是由可见光和红外线组成。
当我们走在阳光下时，我们能感受到太阳辐射的温暖，这就是热量通过辐射方式传递到我们身体的结果。
辐射的速度是最快的，它在真空中的传播速度就是光速。
值得注意的是，辐射传热不需要接触，也没有传热方向的限制。
因此，在工业生产过程中，广泛使用红外线加热、热辐射干燥等技术。
三种热量传递方式在我们的日常生活中无处不在，它们相互作用，共同发挥作用。
例如，当我们用电烙铁烙衣服时，烙铁底部传导热量给衣物，而同时通过对流的方式，空气也会帮助热量传递到衣物上。
热传递的三种方式
1、导热性：物体传导热量的性能。
2、热传递的方式：传导、对流、辐射（1）传导：热沿着物体传递，善于传热的物体叫热的良导体，如各种金属；不善于传热的物体叫热的不良导体，如毛皮、石棉、软木等。
（2）对流：是靠液体、气体的流动来传热的方式，液体或气体只有在上部密度大于下部密度时（重力大）才会产生对流，如日常生活中我们加热物体都要从它的下部加热。
（3）辐射：是热由物体沿直线向外传递，不依靠其他物体，如太阳光照射；颜色深的物体比颜色浅的物体吸收热辐射的本领强。
练习：一、选择题1、大功率电子元件工作时，会产生大量的热。
科学家研发一种由石墨烯制成的“排热被”，把它覆盖在电子元件上，能大幅度降低电子元件工作时的温度。
“排热被”能排热是因为石墨烯（）A、熔点高B、导热性好C、导电性好D、弹性好2、在寒冷的冬天，用手去摸放在室外的铁棒和木棒，觉得铁棒比木棒冷，这是因为（）A. 铁棒比木棒的温度低B. 铁棒比木棒温度高C. 铁棒比木棒的导热能力强D. 铁棒比木棒的导热能力弱3、家用冰箱的外壳用隔热材料制成的，它们是A. 热的良导体B. 既不是热的良导体，也不是热的不良导体C. 热的不良导体D. 既可能是热的良导体，也可能是热的不良导体4、.随着人们生活水平的提高，许多住宅小区房屋的窗户玻璃都是双层的，且两层玻璃间还充有惰性气体，这是因为惰性气体A. 容易导电B. 不容易导热C. 能增加房间的亮度D. 增大玻璃的密度5、下列实例中，材料的选用与描述的物理属性相符的是A. 热水壶的手柄用胶木制成，是因为胶木的导热性好B. 划玻璃的刀头镶嵌有金刚石，是因为金刚石的密度大C. 输电导线的内芯用铜制成，是因为铜的导电性好D. 房屋的天窗用玻璃制成，是由于玻璃的硬度大6、中国料理最重要的烹调就是炒，那么颠勺这个技能就是很重要的了，但我们平时烹调水平不够好，颠勺技能自然很差，经常会把菜弄到锅外，这款超大弧度炒锅，锅沿很宽，弧度很大，任意翻炒也不会把食材弄到外面，还可以防止热量散失，节约燃料．下列说法正确的是（）A. 制造锅体的材料和手柄都应具有良好的导热性能B. 炒菜时我们能闻到食物的香味，说明只有高温时分子在做无规则运动C. 食物沿超大弧形边沿翻炒最终掉在锅的过程，其运动状态不断改变D. 炒菜时不断翻动食物是利用做功的方式增大物体内能7、小吴在泡温泉时听了工作人员对温泉水来源的介绍后，设想使用地热资源解决冬天的供暖问题，于是设计了如图的方案，关于此方案涉及的科学知识的叙述中，错误的是（）A. 水增加的内能主要是地热中的能量转移而来的B. 管道采用的是导热性能好的材料C. 管壁所处的深度越大，受到水的压强越小D. 管道中的水可循环使用，有利于节约水资源二、填空题8、石墨烯是人类目前研制出的最薄、最坚硬的纳米材料，1纳米= 米；利用石墨稀可以加快用电器在工作时的散热，这说明它的导热性（选填“强”或“弱”）。
温度传导的三种方式
温度传导的三种方式
温度传导的三种方式主要有导热、导流和辐射。
1. 导热（热传导）：指通过物质内部的分子振动和碰撞传递热量的方式。
当物体不同部分温度不一致时，高温区域的分子会传递给低温区域的分子，使整个物体温度逐渐均匀。
导热的速度与物体材质的导热系数有关，导热系数越大，导热速度越快。
2. 导流（对流）：指通过物质的流动传递热量的方式。
在液体和气体中，当某一部分受热并热胀时，较热部分的流体会向上升，而较冷的流体则下沉，形成对流循环，从而传递热量。
导流的速度与流体流动性质和温度差有关，流动性质越大、温度差越大，传热速度越快。
3. 辐射（热辐射）：指由物体表面发射出的电磁波向周围空间传递能量的方式。
所有物体在温度不为零的情况下都会发射热辐射，无论是否在真空中。
辐射的速度与物体的温度和表面性质有关，温度越高，辐射能量越大，表面性质越好，则辐射能量损失越少。
这三种方式的综合作用决定了物体内部和周围环境之间的热量传递过程。
预分解窑内物体传热方式解析
预分解窑内物体传热方式解析一、物体传热方式有几种预分解窑内物体传热方式有传导传热、对流传热、辐射传热三种。
（１）传导传热热从物体的高温部分，沿着物体传给温度较低的部分，本身温度降低，低温部分的温度上升，这种传递热量的方式称为传导传热。
例如茶杯内倒入开水，拿茶杯时就感觉烫手，就属于传导传热。
（２）对流传热靠液体或气体的流动传热的，称为对流传热。
例如：室内装上暖气设备，全屋都暖和起来。
（３）辐射传热热由高热物体放出辐射能，被其他物体吸收而升温，这种传热方式称为辐射传热。
辐射能不仅可以从高温物体向低温物体传递，也能从低温物体向高温物体传递（温度在绝对零度以上的物体，均能辐射出热射线，进行热量传递），但最终还是低温物体得到的热量比高温物体多。
二、何谓传导传热传导传热简称导热，它通常发生在温度不均匀的物体内部，或不同温度的物体紧密接触的时候。
传导传热是靠物体中微观粒子的热运动而传递热量的。
温度是物体内分子或原子具有动能的标志。
温度不均匀的物体内部，高温部分的分子或原子的动能较大，当其振动时因与邻近的分子或原子碰撞而将一部分动能传给温度较低的分子或原子，使它们能量增加，温度升高，这样热量就从温度较高的部分传递到温度较低的部分。
对金属物体来说，除分子、原子间的动能传递外，还通过自由电子不断进行的热运动传递热量。
因此，传导传热的特点是物体各部分之间不发生宏观的相对位移。
三、何谓对流传热对流传热通常发生在流体内部和流体与固体之间，它是一个综合传热过程。
对一个温度不均匀的流体来说，受外力作用或本身因温度不同而产生的密度不同，使流体各部分发生了相对位移，产生了对流，引起了热量传递。
对流现象只出现在流体中，而且总是伴随着流体本身的导热作用。
对流体与固体之间的传热来说，它既包括流体主体内质点位移而产生的对流，也包括流体与固体表面接触处的层流底层内传导传热。
由此可见，增大流体的流速，能强化对流传热。
因而增加立窑的通风量，提高窑内的气体流速可以提高传热系数，加强窑的热交换。
热量的传递与功率的计算
热量的传递与功率的计算热量的传递是指热量从一个物体传递到另一个物体的过程。
热量的传递有三种方式：导热、对流和辐射。
功率的计算则是用来描述热量传递速率的物理量。
本文将分别介绍热量传递的三种方式以及功率的计算方法。
一、导热导热是指热量通过热传导的方式从一个物体传递到另一个物体。
具体来说，当两个物体的接触面温度存在差异时，热量会沿着温度梯度从高温物体传递到低温物体。
导热的速率可以通过导热方程来计算，该方程可描述热流量与温度梯度之间的关系。
二、对流对流是指热量通过流体（如气体或液体）的流动传递的过程。
在对流传热过程中，热量首先通过传热介质（流体）的热传导到流体表面，然后通过流体的流动将热量从一个地方传递到另一个地方。
对流传热可以通过对流传热方程来计算，该方程考虑了传热介质的流速、流体性质以及温度差等因素。
三、辐射辐射是指热量通过光的辐射传递的过程。
所有物体都能辐射热能，无论温度高低。
辐射传热是通过电磁辐射的形式进行的，热量通过电磁波的辐射传递到其他物体。
辐射传热的速率可以根据斯特藩-玻尔兹曼定律进行计算，该定律描述了辐射传热的热流量与温度差之间的关系。
功率的计算是用来描述热量传递速率的物理量。
功率的单位是瓦特（W），表示每秒传递的热量。
功率的计算方法根据不同的热量传递方式而有所不同。
对于导热传热，功率可以通过以下公式计算：功率 = 导热系数 ×温度梯度 ×接触面积对于对流传热，功率可以通过以下公式计算：功率 = 对流传热系数 ×温度差 ×接触面积对于辐射传热，功率可以通过以下公式计算：功率 = 辐射传热系数 ×温度差的四次方 ×接触面积其中，导热系数、对流传热系数和辐射传热系数是物体特性参数，取决于物体的材料性质和表面特征。
温度梯度是指两个物体之间的温度差，温度差的四次方表示辐射传热中温度差的四次方的值。
接触面积是指两个物体之间的接触面积大小。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第6章传热
1、传热过程有哪三种基本方式？答：（1）间接换热，（2）直接换热，（3）蓄热式换热。
2、传热按机理分为哪几种？答：（1）热传导，（2）热对流，（3）热辐射。
3、物体的导热系数与哪些主要因素有关？答：与物体材料的组成、结构、温度、湿度、压强及聚集状态等因素有关。
4、流体流动对传热的贡献主要表现在哪儿？答：流体在垂直于传热方向上的流动，可以增加传热方向上的温度梯度，尤其是湍流时，使得传热方向上的温度梯度仅存在于流动边界层内，故温度梯度数值有很大的增加，根据傅立叶热传导定律可知，在温度梯度方向上的传热速率有了很大增加。
流体在平行于传热方向上的同向流动对于传热的作用是明显的，流体的质点运动携带了热量，使得传热速率可有很大增加。
5、自然对流中的加热面与冷却面的位置应如何放才有利于充分传热？答：将加热面水平方向置于底部，加热面水平方向置于顶部，有利于自然环流。
6、液体沸腾的必要条件有哪两个？答：（1）达到一定的过热度，（2）有利于形成较多的气泡核心。
7、工业沸腾装置应在什么沸腾状态下操作？为什么？答：应在什么核状沸腾状态下操作，因为此状态下，对流传热系数大，操作状态安全稳定。
8、沸腾给热的强化可以从哪两方面着手？答：（1）加热表面，易于形成更多的汽化核心，（2）沸腾液体，在液体中加入少量的添加剂改变沸腾液体的表面张力。
9、蒸汽冷凝时为什么要定期排放不凝性气体？答：在冷凝液膜表面上的不凝性气体膜，导热系数很小，热阻值大，直接影响蒸汽冷凝传热速率，故应定期排放不凝性气体。
10、为什么低温时热辐射往往可以忽略，而高温时热辐射则往往成为主要的传热方式？答：根据斯蒂芬-波尔茨曼定律，物体对外辐射能量的总能力E与其绝对温度的4次方成正比，故在物体处于低温时热辐射往往可以忽略，而高温时热辐射则往往成为主要的传热方式。
11、影响辐射传热的主要因素有哪些？答：（1）高温物体绝对温度的4次方与低温物体绝对温度的4次方之差，（2）高温物体的黑度值及低温物体的黑度值，（3）高温物体与低温物体的位置关系。
12、为什么有相变时的对流给热系数大于无相变时的对流给热系数？答：（1）核状沸腾状态时，加热壁的温度t w已经达到了一定的过热度，与壁面相接触的液体很容易汽化，很多的气泡很自然容易上浮，这样刚与壁面相接触的液体又发生汽化。
在壁面与相接触的液体之间的传热，热阻值很小，则表现为对流给热系数很大；（2）蒸汽冷凝时，蒸汽与被加热壁面之间的传热，热阻就是由冷凝液的膜中产生，膜很薄，故热阻值很小，则表现为对流给热系数很大。
无相变时的对流传热热阻发生在层流底层中，由于在一般情况下层流底层比冷凝液的膜厚许多，故其热阻值大许多，对流给热系数小许多。
13、有两把外形相同的茶壶，一把为陶瓷的，一把为银制的。
将刚烧开的水同时充满两壶，陶壶中水温下降比银壶中的快，为什么？答：因为两壶置于空气中，首先主要以热辐射的方式对外界空气散热。
陶瓷材料的黑度数值大，银材料的黑度数值小，故在水温降低的初始阶段，陶瓷壶对外辐射传热速率更快，则水温降得更快。
但是，在水温降低到较小的数值后，则会出现相反的状态，因为辐射传热速率均已经很小了，则应考虑通过壶壁材料的热传导速率了。
银材料的导热系数较陶瓷材料的要大，而银壶的壁厚较陶瓷壶的要薄，故导热热阻小，热传导速率更快。
14、若串联传热过程中存在着某个控制步骤，其含义是什么？答：说明在这个步骤中热阻值最大，并且比其他步骤中的热阻值大许多。
15、传热基本方程式推导得出对数平均推动力的前提条件有哪些？答：（1）定常态换热，两种流体的热容流率不变，（2）逆流换热，（3）无热损失。
16、一列管换热器，油走管程并达到充分湍流。
用133o C的饱和蒸汽可将油从40o C加热至80o C 。
若欲增加50%的油处理量，有人建议采用并联或串联同样一台换热器的方法，以保持油的出口温度不低于80o C ，这个方案是否可行？答：（1）换热器中的总传热系数K约等于油侧的对流传热系数。
若串联同样一台换热器，在每台换热器中的总传热系数K是原来的1.50.8倍，换热面积A是原来的2倍，若保持油的出口温度不低于80o C ，串联换热器的平均传热温度差与原来相同，故串联换热器的换热速率是原来的
⨯倍。
而流量增加后换热负荷是原来的1.5倍，故这个方案可行。
（2）若并联同样一台换5.18.0=
.2
766
2
热器，每台换热器中油的流速是原来的25.1倍，每台换热器中的总传热系数K 是原来的794.025.18.0=⎪⎭⎫ ⎝⎛，
换热面积A 是原来的2倍，若保持油的出口温度不低于80o C ，串联换热器的平均传热温度差与原来相同，故并联换热器的换热速率是原来的588.12794.0=⨯倍，仍然略大于所要求的换热负荷增加的比值，故这个方案亦可行。
从上述两种的压降来考虑，并联换热器的压降会更小。
17、为什么一般情况下，逆流总是优于并流？并流适用于哪些情况？答：（1）在同样的T 1 、T 2 、t 1 、t 2四个数值时，计算所得到的平均传热温度差值，逆流时的大于并流时的。
平均传热温度差值大，完成同样的换热量所需要的换热面积小，节省换热设备费用。
（2）逆流换热时，热流体的出口温度T 2可以比冷流体的出口温度t 2更低，若是以流体被加热为目的，可以节省加热剂的需要量；若是以流体被冷却为目的，可以节省冷却剂的需要量。
当然，流体之间进行充分的换热，这意味着换热面积的增加。
（3）并流换热适用于对于冷流体的加热需要严格控制温升的情况。
18、解决非定态换热问题的基本方程是哪几个？答：（1）假设任何时刻的热流密度q 与加热面位置无关，)(t T K q -=，（2）总传热系数K 与加热面位置、加热时间无关，K 的表达式同定态传热时的表达式，（3）在τd 时间段内作热量衡算，τAd t T K dt mC p )(-= 。
19、在换热器设计计算时，为什么要限制8.0 ψ？答：为了保证较大的传热温度差，以节省换热面积。
第7章 蒸发
1、蒸发操作不同于一般换热过程的主要点有哪些？答：（1）浓溶液在沸腾汽化过程中，常在加热表面上析出溶质而形垢层，使传热过程恶化。
（2）溶液的性质（如热敏性、粘性）往往对蒸发器的结构设计提出特殊的要求。
（3）溶剂汽化需要大量热量，是大量耗热的过程。
2、提高蒸发器内液体循环速度的意义在哪？降低单程汽化率的目的是什么？答：提高蒸发器内液体循环的速度有利于增加该流体侧的对流传热系数，从而增加总传热系数，提高蒸发器的生产强度。
降低单程汽化率的目的是避免溶液粘度过度增加及结垢，而影响正常的液体循环，影响传热速率，从而影响生产强度指标。
3、为什么要尽可能扩大管内沸腾时的气液环状流动的区域？答：尽可能多地与加热管相接触，获得热量，增加蒸发量。
4、提高蒸发器生产强度的途径有哪些？答：蒸发器生产强度的表达式为t K A
Q U ∆==，提高蒸发器生产强度的途径有：（1）提高蒸发器内液体循环速度，增加该流体侧的对流传热系数，从而增加总传热系数，
（2）避免溶液粘度过度增加及结垢，（3）提高加热的温度差，多效蒸发的效数不宜太多，减小效与效之间温度差的损失。
5、试分析比较单效蒸发器的间歇蒸发和连续蒸发的生产能力的大小。
设原料液浓度、温度，完成液浓度，加热蒸汽压强及冷凝器操作压强均相等。
答：（1）单效蒸发器的间歇蒸发将原料一次性投放入蒸发器中，受热后液体循环速度大，传热系数大，（2）在蒸发初期溶液的浓度低，沸点温度低，传热温度差大，故应是间歇蒸发的生产能力更大。
6、多效蒸发的效数受哪些限制？答：（1）效数愈多，效与效之间温度差的损失愈多，生产强度愈低，（2）效数愈多，设备费用愈多，经济性变差。
7、试比较单效与多效蒸发之优缺点？答：（1）单效蒸发的生产强度大，设备费用低。
但是，生产能力小，生蒸汽利用的经济性差。
（2）多效蒸发生蒸汽利用的经济性高，生产能力大。
但是，生产强度小，设备费用高。