传热的三种方式
传热的三种基本方式
式中
q Q A
A──总传热面积
二、定态与非定态传热
非定态传热 Q,q, t f x, y, z,
定态传热 Q,q, t f x, y, z
t 0
返回
三、冷、热流体通过间壁的传热过程
T1
t2
(1)热流体 Q1(对 流) 管壁内侧
对流 导 对流
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4.1.3 冷、热流体的接触方式
一、直接接触式
板式塔
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填料塔
返回
凉水塔
返回
二、蓄热式
低温流体
优点： • 结构较简单 • 耐高温
高温流体
缺点： • 设备体积大 • 有一定程度的混合
t2
冷流体t1
T2
传热面为内管的表面积
返回
（2）列管换热器
热流体T1
返回
二、对流 流体内部质点发生相对位移的热量传递过程。 • 自然对流：由于流体内温度不同造成的浮升力
引起的流动。 • 强制对流：流体受外力作用而引起的流动。
对流传热：流体与固体壁面之间的传热过程。
三、热辐射 物体因热的原因发出辐射能的过程称为热辐射。
• 能量转移、能量形式的转化 • 不需要任何物质作媒介
返回
4.1.2 传热的三种基本方式
一、热传导 热量从物体内温度较高的部分传递到温度较低的部
分，或传递到与之接触的另一物体的过程称为热传导。 特点：没有物质的宏观位移
• 气体 分子做不规则热运动时相互碰撞的结果 • 固体 导电体：自由电子在晶格间的运动
非导电体：通过晶格结构的振动实现 • 液体 机理复杂
Q
热
(2)管壁内侧Q2( 热传导) 管壁外侧
传热与传质最全的计算
传热与传质最全的计算一、传热传热是能量从一个物体或系统传递到另一个物体或系统的过程。
根据传热方式的不同，传热可以分为三种形式：传导、对流和辐射。
1.传导：传热的方式通过物质的直接接触和分子的碰撞来进行。
传导传热的计算主要依靠温度差、传热面积和传热材料的热导率来计算。
传导传热的计算公式为：Q=-k*A*(ΔT/d)其中Q表示传热的热量，k表示热导率，A表示传热面积，ΔT表示温度差，d表示热传导长度。
2.对流：对流是通过流体（气体或液体）传递热量的过程。
对流传热的计算需要考虑传热系数、传热面积和温度差。
对于自然对流，传热系数可以通过科里奥利数来估算。
对于强制对流，传热系数可以通过雷诺数和普朗特数来估算。
对流传热的计算公式为：Q=h*A*ΔT其中Q表示传热的热量，h表示传热系数，A表示传热面积，ΔT表示温度差。
3.辐射：辐射是通过电磁辐射传递热量的过程。
辐射传热的计算需要考虑黑体辐射能量和辐射系数。
辐射传热的计算公式为：Q=ε*σ*A*(T1^4-T2^4)其中Q表示传热的热量，ε表示发射率，σ表示斯特藩-玻尔兹曼常数，A表示传热面积，T1和T2表示两个物体的温度。
二、传质传质是物质在空间中通过扩散机制传递的过程。
传质过程主要包括质量传递和扩散传递。
1.质量传递：质量传递是涉及物质从一个相向另一个相传递的过程。
质量传递的计算需要考虑浓度差、传质系数和表面积。
质量传递的计算公式为：Q=k*A*(C1-C2)其中Q表示传递的质量，k表示传质系数，A表示传质面积，C1和C2表示两个相之间的浓度差。
2.扩散传递：扩散传递是涉及物质通过浓度梯度向更低浓度的方向传递的过程。
扩散传递的计算需要考虑扩散系数、浓度梯度和距离。
扩散传递的计算公式为：J = -D * (dC / dx)其中J表示扩散通量，D表示扩散系数，C表示浓度，x表示距离。
以上是传热和传质的基本概念和常见的计算方法。
当然，实际的传热和传质过程常常是复杂和多变的，需要根据具体情况进行更为详细和精确的计算和分析。
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
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。
传热学知识点
传热学主要知识点1. 热量传递的三种基本方式。
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。
2．导热的特点。
a 必须有温差；b 物体直接接触；c 依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递热量；d 在引力场下单纯的导热一般只发生在密实的固体中。
3.对流（热对流）(Convection)的概念。
流体中（气体或液体）温度不同的各部分之间，由于发生相对的宏观运动而把热量由一处传递到另一处的现象。
4对流换热的特点。
当流体流过一个物体表面时的热量传递过程，它与单纯的对流不同，具有如下特点：a 导热与热对流同时存在的复杂热传递过程b 必须有直接接触（流体与壁面）和宏观运动；也必须有温差c 壁面处会形成速度梯度很大的边界层5.牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义。
h 是对流换热系数单位 w/(m 2 k) q ''是热流密度（导热速率），单位(W/m 2) φ是导热量W6. 热辐射的特点。
a 任何物体，只要温度高于0 K ，就会不停地向周围空间发出热辐射；b 可以在真空中传播；c 伴随能量形式的转变；d 具有强烈的方向性；e 辐射能与温度和波长均有关；f 发射辐射取决于温度的4次方。
7.导热系数, 表面传热系数和传热系数之间的区别。
导热系数：表征材料导热能力的大小，是一种物性参数，与材料种类和温度关。
表面传热系数：当流体与壁面温度相差1度时、每单位壁面面积上、单位时间内所传递的热量。
影响h 因素：流速、流体物性、壁面形状大小等传热系数：是表征传热过程强烈程度的标尺，不是物性参数，与过程有关。
(w))(∞-=''t t h q w 2/)(m w t t Ah A q w ∞-=''=φ第一章 导热理论基础1傅立叶定律的基本表达式及其中各物理量的意义。
傅立叶定律（导热基本定律）：dx dT k q x ∂∂-='' )(zT y T x T k T k q ∂∂+∂∂+∂∂-=∇-=''k j i T(x,y,z)为标量温度场nT k q n ∂∂-='' 圆筒壁表面的导热速率drdT rL k dr dT kA q r )2(π-=-= 垂直导过等温面的热流密度，正比于该处的温度梯度，方向与温度梯度相反。
热量传递的三种方式
热量传递的三种方式热量传递是指物体之间传递热能的过程，它可以通过三种方式进行：导热、对流和辐射。
本文将详细介绍这三种方式，并探讨它们在不同场景下的应用。
一、导热导热是指热量通过直接接触传递的方式。
在导热过程中，高温物体的分子具有更大的能量，它们与低温物体的分子发生碰撞并传递热能，使得低温物体的分子动能增加，温度升高。
导热是固体物体最常见的热量传递方式。
它的传输速度与物体的导热系数和温度差有关，即温度差越大、导热系数越大，导热速率越快。
导热也存在于液体和气体中，但其传输速度相对较慢。
在我们生活中，导热被广泛应用于热传导、散热和保温等领域。
例如，热传导在烹饪中起到重要作用，当我们用锅加热食物时，锅底受热后，热量通过导热方式传递给食物。
另外，导热也是保温材料的分析基础，一些绝缘材料通过减缓导热速度来实现保温的效果。
二、对流对流是指热量通过流体运动传递的方式。
流体（包括气体和液体）中的分子具有自由度，它们可以通过运动来传递能量。
当流体受热时，其分子热运动增强，流体密度减小，由此产生的浮力使得流体发生对流运动。
对流分为自然对流和强迫对流两种形式。
自然对流是指由温度差引起的自发流动，如烟囱里的烟气上升。
强迫对流是通过外力施加来引起的，如风扇吹动空气。
对流在许多领域中起到重要作用，如空气和水的循环系统、热交换器和气候调节。
例如，冷气机通过强迫对流使室内热量散发到室外，实现室内温度的调节。
另外，风扇通过对流传热来提高材料表面的散热效果，常用于电脑散热系统。
三、辐射辐射是指热能以电磁波的形式传播的方式。
热辐射不需要介质，可以在真空中传播，而且传输速度非常快。
辐射的强度与物体的温度和表面特性有关，温度越高、表面越黑，辐射强度越大。
热辐射广泛应用于能源利用、光照和生物医学等领域。
例如，我们常常用太阳能电池板将太阳辐射转化为电能。
此外，在医学中，热辐射被应用于肿瘤治疗，高能量的辐射能够破坏肿瘤细胞，起到治疗作用。
综上所述，热量传递的三种方式：导热、对流和辐射，在我们的日常生活中扮演着重要角色。
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。
热学传热的三种方式的比较
热学传热的三种方式的比较热学是研究物体间能量传递的科学，它涉及到了热的产生、传导、传输以及各种材料的热传导性质等。
热传导是热学中非常重要的一部分，它是指热量从一个物体或者一个地方传递到另一个物体或者另一个地方。
热能的传递可以通过三种方式进行：传导、对流和辐射。
在本文中，我们将比较这三种传热方式的不同特点和应用范围。
1. 传导传导是通过物质内部分子之间的碰撞和振动传递热量的过程。
物质的导热性能与其内部分子的热运动有关，通常固体的导热性能比液体和气体要好。
传导热量的速度与温度差、物体形状和物体材料等因素有关。
一些导热性良好的材料常被用于散热器或者传热设备中，以加速热量的传递。
2. 对流对流是指通过气体或者液体的流动来传递热量的方式。
相比于传导，对流的速度更快，因为流动的气体或者液体会不断地把热量带走，并将之代之以新的冷的气体或液体。
对流的速度和效果受到流体的流速、密度和粘度等因素的影响。
对流常常发生在自然环境中，比如太阳通过对流传热使地球变暖，也出现在各种传热设备中，比如散热器和冷却塔。
3. 辐射辐射是指通过电磁波的传播来传递热量的方式。
辐射热量的传递无需介质，可以在真空中传播。
所有物体在一定温度下都会辐射能量，其辐射热量强度与物体温度的四次方成正比。
辐射热量传递的速度和效果与物体的表面特性有关，比如颜色和光亮度。
辐射常常出现在高温的情况下，比如太阳辐射热量到地球，也被广泛应用于加热设备中。
三种传热方式各自具有不同的特点和适用范围。
传导适用于固体内部的热传递，它在导热性能好的材料中应用广泛。
对流适用于气体和液体的传热，尤其是在液体或气体流动的情况下。
辐射则适用于高温环境下的热传递，它可以在无介质的情况下远距离传热。
综上所述，热学传热的三种方式分别是传导、对流和辐射。
它们各自具有不同的特点和应用范围，通过合理地运用和组合这些传热方式，我们可以在不同的情况下高效地进行热能传递。
研究和理解这些传热方式对于改进传热设备的设计和提高能源利用效率具有重要意义。
热传递的三种方式
热传递的三种方式热传递是指热量从一个物体传递到另一个物体的过程，其中包括三种基本方式：传导、对流和辐射。
在日常生活和工业生产中，我们都会遇到热传递现象，了解热传递的三种方式对我们理解和应用热传递过程至关重要。
一、传导传导是物质内部的热传递方式。
它是通过固体、液体或气体中分子的直接碰撞来实现的。
热传导的速率取决于物质的导热性能、材料的温度梯度以及传导路径的长度。
导热性能是指物质传导热量的能力，不同物质的导热性能不同。
例如，金属是良好的导热体，而绝缘材料则相对较差。
在传热过程中，温度高的一侧会传递热量到温度低的一侧，直到两侧温度趋于平衡。
在传导中，热量的传递方向与传热表面无关，只取决于温度梯度。
传导还会受到材料的厚度、面积和热传导的时间等因素的影响。
二、对流对流是通过流体（液体或气体）的流动来实现的热传递方式。
它包括自然对流和强制对流两种形式。
自然对流是指由密度差异引起的流体的自发运动。
当一个物体受热后，它的密度降低，密度较高的冷空气下沉，密度较低的热空气上升，形成对流循环。
自然对流通常发生在气体和液体的密闭环境中，如室内空气对流。
强制对流是通过外界作用力（如风或泵）来使流体产生运动。
传热增大的一个重要途径就是通过增加对流换热面积来实现的，因为对流的瞬时换热速度是远远高于传导的。
对流传热既与对流体的速度和温度分布有关，也与传热表面的形状和尺寸有关。
例如，将金属片安装到风扇上，利用风扇吹过的风可以加速金属片的散热，提高传热效率。
三、辐射辐射是通过电磁波的辐射传递热量的过程。
它可以在真空中或通过透明介质中传播。
辐射是无需通过物质颗粒的直接碰撞来实现的热传递方式。
所有物体在绝对零度以上都会发射辐射，且辐射强度与物体的温度成正比。
辐射的热量传递速率依赖于辐射体的温度、表面属性和周围环境。
表面的颜色和质地会影响热辐射的吸收和反射程度。
光的颜色也会影响辐射传热，例如黑色物体在阳光中吸收更多的热量，而白色物体则相对较少吸收。
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。
[ W m2 ]
: 热导率（导热系数） （Thermal conductivity） W (m C) 直角坐标系中： t t t q q x i q y j q z k i j k x y z
注：傅里叶定律只适用于各向同性材料 各向同性材料：热导率在各个方向是相同的
Nu C Rem
)/ 2; 式中：定性温度为 tr (tw tf特征长度为管外径 d， 数中的流速采用整个管束中最窄截面处的流速。 Re 实验验证范围：
C和m的值见下表。
Ref 2000 ~ 40000。
§6-5 自然对流换热及实验关联式
自然对流：不依靠泵或风机等外力推动，由流体自身 温度场的不均匀所引起的流动。一般地，不均匀温度 场仅发生在靠近换热壁面的薄层之内。 自然对流的自模化现象：紊流时换热系数与特征尺度无 关。
Nu f (Re, Pr)； Nu x f ( x ' , Re, Pr)
自然对流换热：
Nu f (Gr , Pr)
混合对流换热： Nu f (Re, Gr , Pr) 试验数据的整理形式：
Nu c Re n Nu c Re n Pr m Nu c(Gr Pr)n
2. 入口段的热边界层薄，表面传热系数高。 层流入口段长度: l / d 0.05 Re Pr 湍流时:
4-2 边界节点离散方程的建立及代数 方程的求解
对于第一类边界条件的热传导问题，处理比较简单，因为 已知边界的温度，可将其以数值的形式加入到内节点的离 散方程中，组成封闭的代数方程组，直接求解。
而对于第二类边界条件或第三类边界条件的热传导问题， 就必须用热平衡的方法，建立边界节点的离散方程，边界 节点与内节点的离散方程一起组成封闭的代数方程组，才 能求解。
电饭锅传热现象描述
电饭锅传热现象描述电饭锅传热现象描述电饭锅是我们日常生活中必不可少的厨房电器之一，它的主要作用是将米饭煮熟。
而电饭锅的加热原理则是利用电能将内胆中的水加热，使其沸腾并将米饭煮熟。
在这个过程中，传热现象起着至关重要的作用。
一、传热方式传热方式是指物体内部或物体之间能量转移的方式。
在电饭锅中，传热方式主要有三种：对流传热、辐射传热和导热。
1.对流传热对流传热是指在液体或气体内部由于温度差异而产生的流动，从而实现能量转移。
在电饭锅中，当内胆中的水被加热时，水会发生自然对流现象，即水底部温度升高后向上升起，形成一个循环流动。
这样就可以使整个内胆内部温度均匀分布。
2.辐射传热辐射传热是指通过空气或真空等介质进行能量转移。
在电饭锅中，加热管会发出辐射热，这种辐射热会被内胆吸收，并且通过内胆表面的辐射传递到外界。
这样就可以将内胆中的水加热，使其沸腾。
3.导热导热是指物体内部由于温度差异而发生的能量转移。
在电饭锅中，加热管和内胆之间有一层绝缘材料，这层绝缘材料可以减少加热管与内胆之间的导热现象，从而保证了电饭锅的安全性。
二、传热效率传热效率是指能量转移过程中能够实现的最大能量利用率。
在电饭锅中，传热效率主要受到以下因素的影响：1.加热管功率：加热管功率越高，传热效率就越高。
2.水位高度：水位过低或过高都会降低传热效率。
3.内胆材质：不同材质的内胆对传热效率有着不同程度的影响。
4.环境温度：环境温度越高，传热效率就越低。
三、传热过程传热过程是指能量从一个物体转移到另一个物体的过程。
在电饭锅中，传热过程主要分为以下几个阶段：1.加热管发出辐射热：加热管发出的辐射热会被内胆吸收。
2.内胆表面辐射传递：内胆表面吸收的辐射热会通过辐射传递到外界。
3.对流传递：内胆中的水被加热后，会发生自然对流现象，从而使整个内胆内部温度均匀分布。
4.水沸腾：当水温升高到一定程度时，就会发生沸腾现象。
此时，水中的气泡会不断产生并向上升起，从而形成一个循环流动。
热工基础传热学
w/(m·k)，与物体性质、 温度有关，各向同性与各向异 性之别。 热流密度：
q=Φ/A= λΔt /δ
二、热对流
1、特征：（1）物体相互接触； （2）各部分之间发生相对位移；
（3）依靠微观离子热运动。 （4）固体—流体、 流体—流体 2、热流量与热流密度 热流量：牛顿冷却公式
第四章 热量传递的基本原理
第一节 热量传递的三种基本方式
传热的三种不同形式:热传导、热对流、 热辐射。 一、热传导
1、特征：（1）物体相互接触； （2）各部分之间不发生相对位移； （3）依靠微观离子热运动。
（4）固体—固体、固体—流体、 流 体—流体
2、热流量与热流密度 热流量： Φ= λ AΔt /δ
φ
y
x
c t
1 r t
r r r
1 r2
t
t
.
z z
球坐标系里导热微分方程：
z
t(r,φ,θ) θ
φ
y
x
c t
1 r2
r 2
r
t r
1
r 2 sin 2
t
r
2
1
sin
sin
t
.
2、求解导热微分方程的定解条件
（1）第一类边界条件：已知边界上的温度
例如：tw=const tw=f1(τ)
一维稳态温度场
τ≠const t=f (x,y,z,τ) 非稳态温度场
等温线和等温面
2、温度梯度
t-Δt t t+Δt
lim t t
gradt n
n
n0 n n
q
n
3、傅立叶定律——导热基本定律
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”）。
热传递基本方式
热传递基本方式热传递是指热量从一个物体传递到另一个物体的过程。
热传递是自然界中普遍存在的现象，它在我们生活中起着重要的作用。
热传递的基本方式有三种，分别是热传导、热对流和热辐射。
第一种基本方式是热传导。
热传导是指在物体内部，热量通过分子间的碰撞和传递来进行的。
当物体的一部分受热时，分子的热运动会引起周围分子的热运动，从而使热量传递到周围区域。
热传导的速度取决于物体的导热性能和温度梯度。
导热性能越好，温度梯度越大，热传导的速度就越快。
常见的导热性能好的物质有金属和石英等。
第二种基本方式是热对流。
热对流是指在液体或气体中，热量通过流体的运动来传递的过程。
当一部分流体受热时，它的密度会变小，从而形成一个上升的热对流流动。
这种流动会使热量从高温区传递到低温区。
热对流的速度取决于流体的性质和温度差。
流体的热导率越大，温度差越大，热对流的速度就越快。
常见的热对流现象有自然对流和强迫对流。
第三种基本方式是热辐射。
热辐射是指物体通过发射和吸收电磁辐射来传递热量的过程。
所有物体在温度不为零时都会发射热辐射，其强度和温度的四次方成正比。
热辐射的传递不需要介质，可以在真空中传播。
热辐射的速度不受物质性质和温度差的影响，只取决于温度的高低。
辐射传热的速度最快，是三种方式中传热速度最快的。
在实际应用中，这三种基本方式的热传递同时存在，并相互影响。
例如，在一个加热过程中，热对流可以加快热传递的速度，而热传导和热辐射则起到补充作用。
不同的物体和环境条件下，三种方式的相对重要性也有所不同。
总结起来，热传递是热量从一个物体传递到另一个物体的过程，其基本方式包括热传导、热对流和热辐射。
热传导是在物体内部通过分子间的碰撞传递热量，热对流是在流体中通过流体的运动传递热量，热辐射是通过发射和吸收电磁辐射来传递热量。
在实际应用中，这三种方式同时存在，并相互影响。
热传递的研究对于我们了解物体的热性质和能量转换过程具有重要意义。
小学科学,热传递三种方式
小学科学,热传递三种方式篇一：热传递的三种形式人们都知道热传递有三种形式：辐射、传导、对流。
①?? 热传导：热量从系统的一部分传到另一部分或由一个系统传到另一系统的现象叫做热传导。
热传导是固体中热传递的主要方式。
在气体或液体中，热传导过程往往和对流同时发生。
各种物质的热传导性能不同，一般金属都是热的良导体，玻璃、木材、棉毛制品、羽毛、毛皮以及液体和气体都是热的不良导体，石棉的热传导性能极差，常作为绝热材料。
热从物体温度较高的一部分沿着物体传到温度较低的部分的方式叫做热传导。
②?? 对流：液体或气体中较热部分和较冷部分之间通过循环流动使温度趋于均匀的过程。
对流是液体和气体中热传递的主要方式，气体的对流现象比液体明显。
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。
靠气体或液体的流动来传热的方式叫做对流。
③?? 热辐射：物体因自身的温度而具有向外发射能量的本领，这种热传递的方式叫做热辐射。
热辐射虽然也是热传递的一种方式，但它和热传导、对流不同。
它能不依靠媒质把热量直接从一个系统传给另一系统。
热辐射以电磁辐射的形式发出能量，温度越高，辐射越强。
辐射的波长分布情况也随温度而变，如温度较低时，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。
热辐射是远距离传热的主要方式，如太阳的热量就是以热辐射的形式，经过宇宙空间再传给地球的。
高温物体直接向外发射热的现象叫做热辐射。
热的导体各种物体都能够传热，但是不同物质的传热本领不同。
容易传热的物体叫做热的良导体，不容易传热的物体叫做热的不良导体。
金属都是热的良导体。
瓷、木头和竹子、皮革、水都是不良导体。
金属中最善于传热的是银，其次是铜和铝．最不善于传热的是羊毛、羽毛、毛皮、棉花、石棉、软木和其他松软的物质。
液体，除了水银外，都不善于传热，气体比液体更不善于传热．散热器材料的选择散热片的制造材料是影响效能的重要因素，选择时必须加以注意!目前加工散热片所采用的金属材料与常见金属材料的热传导系数：金317 W/mK银429 W/mK铝401 W/mK铁237 W/mK铜48 W/mKAA6061型铝合金155 W/mKAA6063型铝合金201 W/mKADC12型铝合金96 W/mKAA1070型铝合金226 W/mKAA1050型铝合金209 W/mK热传导系数的单位为W/mK，即截面积为1平方米的柱体沿轴向1米距离的温差为1开尔文(1K＝1℃)时的热传导功率。
最新人教版八年级上册物理知识总结传热的三种方式与应用
最新人教版八年级上册物理知识总结传热的三种方式与应用传热是物理学中非常重要的概念之一，它描述了热量如何从一个物体传递到另一个物体。
在最新人教版八年级上册物理课程中，我们学习了传热的三种方式：传导、对流和辐射。
本文将对这三种方式进行总结，并探讨它们在生活中的应用。
一、传导传导是指热量通过直接接触传递的方式。
在固体中，热量通过固体分子间的碰撞传导。
传导的速率取决于物体的导热性能和温度差异。
在日常生活中，我们经常接触到传导现象。
例如，我们炒菜时会感觉到锅柄也变热了。
这是因为热量从锅底传导到锅柄，传热的过程就是通过直接接触传递而完成的。
在冬天，我们穿的衣服越厚，保暖效果越好，这也是因为较厚的衣物可以减少体表和外界的温度差异，从而减缓热量的传导速率。
二、对流对流是指通过流体介质传递热量的方式。
它分为自然对流和强制对流两种形式。
自然对流是指无外力作用下，流体由于温度差异而产生的自发流动。
例如，当我们烧开水时，水底部受热后变热，密度减小，上升形成热水，而水面冷却后变冷，密度增大，下沉形成冷水，这样就形成了自然对流循环。
强制对流是指通过外力的作用，促使流体产生对流现象。
例如，我们使用电风扇时，电风扇产生的风会加速空气的流动，使温度均匀分布，促进热量的传递。
在汽车中，引擎散热系统使用的水泵和风扇，也是为了增加对流而设计的。
三、辐射辐射是指通过电磁波传递热量的方式。
太阳向地球传递的能量就是通过辐射实现的。
热辐射不需要介质，可以在真空中传播。
在生活中，我们感受最明显的辐射现象就是太阳的辐射。
太阳辐射的热量照射在地面上，使地面升温。
升温后的地面又会向周围空气辐射热量，使空气温度升高。
这就是太阳辐射的热量与地球物体之间的相互作用。
综上所述，传热有三种方式：传导、对流和辐射。
在生活中，我们可以通过合理应用这些传热方式来实现一些实际需求。
例如，为了减少室内温度，我们可以在窗户上使用具有隔热功能的窗帘，以降低传导和辐射热量的进入。
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h 称为对流换热的表面传热系数（习惯称 为对流换热系数），单位为W/(m2K)。 对流换热热阻：
t w tf t w tf = Ah(tw – tf) 1 Rh Ah
1 Rh 称为对流换热热阻，单位为 W/K。 Ah
对流换热热阻网络：
tw
2013-12-9
1
tf 1 tf 2 q k tf1 tf 2 1 1 h1 h2
利用上述公式, 可以很容易求得通过平壁的 热流量、热流密度q及壁面温度tw1、tw2。
2013-12-9 21
3、热辐射 －电磁波的波谱：
射线： < 5×10-5 m X射线： 5×10-7 < < 5×10-2 m 紫外线： 4×10-3 < < 0.38 m 可见光： 0.38 < < 0.76 m 红外线： 0.76 < < 103 m
无线电波： > 103 m 2013-12-9
Rh
tf
11
表面传热系数的影响因素：
h 的大小反映对流换热的强弱，与以下 因素有关：
（1）流体的物性（热导率、粘度、密度、比 热容等）； （2）流体流动的形态（层流、紊流）； （3）流动的成因（自然对流或受迫对流）；
（4）物体表面的形状、尺寸； （5）换热时流体有无相变（沸腾或凝结）。
2013-12-9 12
表1-1
一些表面传热系数的数值范围
表面传热系数 h W /( m2K)
对流换热类型
空气与外墙面自然对流换热
2～25
50～1000 25～250 50～25000 2500～100000
液体自然对流换热 气体强迫对流换热 液体强迫对流换热 液体沸腾
蒸气凝结
2013-12-9
2000～100000
13
2013-12-9
W
0
tw2
4
x
热流密度 q :单位时间通过单位面积的热流量
q
导热热阻
A
tw1 tw 2
A
tw1 tw 2
t w1 t w 2
称为平壁的导热热阻，表示物体对 R A 导热的阻力，单位为K/W 。
A
tw1 tw 2 R
14
微波： 103< < 106 m
微波炉就是利用微波加热食物，因微波可穿 透塑料、玻璃和陶瓷制品，但会被食物中水分子 吸收，产生内热源，使食品均匀加热。
热辐射
由于物体内部微观粒子的热运动而使物体向 外发射辐射能的现象。
理论上热辐射的波长范围从零到无穷大，但在 日常生活和工业上常见的温度范围内，热辐射的波 长主要在0.1m至100m之间,包括部分紫外线、可 见光和部分红外线三个波段 。
典型材料导热系数的数值范围
纯金属 合金 非金属固体 液体(非金属) 绝热材料 气体 2013-12-9 50--415 12--120 1--40 0.17--0.7 0.03--0.12 0.007--0.17 W/m· K W/m· K W/m· K W/m· K W/m· K W/m· K
9
2 、对流
（2）分析传热问题时首先应该弄清楚有那些传 热方式在起作用，然后再按照每一种传热方式的 规律进行计算。 （3）如果某一种传热方式与其他传热方式相比 作用非常小，往往可以忽略。
2013-12-9 17
二、传热过程
传热过程是指热量从固体壁面一侧的流体 通过固体壁面传递到另一侧流体的过程。 传热过程由三个相互串联的环节组成:
由于流体的宏观运动使不同温度的流体相 对位移而产生的热量传递现象。 特点：热对流只发生在流体之中，并伴随有 微观粒子热运动而产生的导热。 对流换热 ：流体与相互接触的固体表面之间 的热量传递现象，是导热和热对流两种基本传热方 式共同作用的结果。
牛顿冷却公式:
= Ah(tw – tf)
q = h(tw – tf)
0
x
19
（3）右侧的对流换热
t w 2 tf 2 t w 2 tf 2 Ah2 tw2 tf 2 1 Rh 2 Ah2
tf 1 t f 2
在稳态情况下，以上三式的热流量相同，可得
1 1 Ah1 A Ah2 式中 Rk Rh1 R Rh 2 ，Rk称为传热热阻。
传热热阻网络：
2 tf 1 t f 2 Rh1 R Rh 2 Rk
Rh1
tw1 R tw2
Rh 2
tf2
20
传热系数
将传热热流量的计算公式写成
Ak tf 1 tf 2 Ak t
式中 k
k 称为传热系数，单位为 1 1 W/(m2· K)，t为传热温差。 h1 h2 通过单位面积平壁的热流密度为
双向的。
2013-12-9
高温 物体
低温 热 辐 射 是 热 量 传 递 物体 的基本方式之一 。
16
辐射换热：以热辐射的方式进行的热量交换。 辐射换热的主要影响因素：
（1）物体本身的温度、表面辐射特性； （2）物体的大小、几何形状及相对位置。
注意：
（1）热传导、热对流和热辐射三种热量传递基 本方式往往不是单独出现的；
2013-12-9
7
温度对导热系数的影响：
一般地说, 所有物质 的 导热系数 都是温度的函 数,不同物质的热导率随 温度的变化规律不同。 纯金属的 导 热 系 数 随 温度的升高而减小。 一般合金和非金属的 导热系数 随温度的升高而 增大。
2013-12-9 8
保温材料（或称绝热材料）： 用于保温或隔热的材料。国家标准规定，温度低于 350℃时导热系数小于0.12 W/(mK)的材料称为保温材料。 多孔材料的导热系数随温度的升高而增大。 多孔材料的导热系数与密度和湿度有关。一般情况 下密度和湿度愈大，热导率愈大。
（1）热量从高温流体以对流换热（或对流换热 ＋辐射换热）的方式传给壁面； （2）热量从一侧壁面以导热 高 的方式传递到另一侧壁面； 温 （3）热量从低温流体侧壁面 流 以对流换热（或对流换热＋辐射 体 换热）的方式传给低温流体。
2013-12-9
固 体 壁
低 温 流 体
18
通过平壁的稳态传热过程
t 假 设 ：f1、tf2、h1、h2不随时间变化；为常数。
传热理论基础
刁乃仁 diaonr@ 电话：86623257
2013-12-9 1
一、热量传递的基本方式
热量传递有三种基本方式:
导热
对流 辐射
2013-12-9
2
1、导热
在物体内部或相互接触的物体表面之 间，由于分子、原子及自由电子等微观粒 子的热运动而产生的热量传递现象。 纯导热现象可以发生在固体内部，也可 以发生在静止的液体和气体之中。
2013-12-9
3
大平壁的一维稳态导热 特点：平壁两表面维持均匀恒定不变的 温度， 平壁各处温度不随时间改变； 壁内温度只沿垂直于壁面的方向变化； t 热量只沿着垂直于壁面的方 向传递。 t
w1
热流量：单位时间传过的热量
A
tw1 t w 2
: 材料的导热系数，表明材料
的导热能力，W/(m· K)。
tf1
t
（1）左侧的对流换热
tw1 tf 1 Ah1 tw1 tf1 1 Ah1 tw1 tf1 Rh1
tw1 h1
h2 tw2
tf2
（2）平壁的导热
A
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tw1 tw 2
tw1 tw 2
A
tw1 tw 2 R
热阻网络
tw1
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R
tw2
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导热系数
导热系数物质导热能力的大小。单位：W/m.K。
绝大多数材料的导热系数值都可以通过实验测得。
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6
物质的导热系数在数值上具有下述特点:
(1) 对于同一种物质, 固态的导热系数值最大,气态 的导热系数值最小； (2)一般金属的导热系数大于非金属的热导率 ； (3)导电性能好的金属, 其导热性能也好 ； (4)纯金属的导热系数大于它的合金 。 导热系数数值的影响因素较多, 主要取决于物质 的种类、物质结构与物理状态, 此外温度、密度、湿 度等因素对导热系数也有较大的影响。其中温度对导 热系数的影响尤为重要。
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热辐射的主要特点：
（1）所有温度大于0 K的物体都具有发射热辐 射的能力，温度愈高，发射热辐射的能力愈强。
发射热辐射时：内热能 辐射能 （2）所有实际物体都具有吸收热辐射的能力 ， 吸收热辐射时：辐射能 内热能 ；
（3）热辐射不依靠中间媒介，可以在真空中传 播；
（4）物体间以热辐射的方式进行的热量传递是