1传热的三种方式
高温表面向空气的传热
高温表面向空气的传热在我们的日常生活中，我们经常会遇到高温表面向空气传热的情况，比如夏天的烈日下的热烤炉、火炉中的火焰以及热水壶上的热气等等。
这些情况下，热量是如何从高温表面传递到空气中的呢？让我们来了解一下传热的三种方式：传导、对流和辐射。
在高温表面向空气传热的情况下，主要的传热方式是辐射和对流。
辐射是指物体通过发射电磁波的方式传递热量。
热量从高温表面向空气传递时，高温表面会发射出大量的热辐射。
这些热辐射以电磁波的形式传播，最终被空气吸收并转化为热能。
辐射传热的大小与物体的温度和表面特性有关，温度越高、表面特性越好（如黑色、粗糙的表面），辐射传热的效果就越好。
对流是指物体通过流体（一般是气体或液体）的对流传递热量。
当高温表面的物体与空气接触时，会导致空气被加热并上升，同时冷空气会下沉取代原来的热空气。
这种通过流体对流的方式会使热量从高温表面传递到空气中。
对流传热的效果取决于空气的流动性、温度差以及表面形状等因素。
一般来说，空气流动越大、温度差越大，对流传热的效果就越好。
在高温表面向空气传热的过程中，辐射和对流两种方式是同时进行的。
辐射传热主要发生在物体表面，而对流传热则发生在物体表面和周围空气的接触界面上。
这两种方式相互作用，共同促使热量从高温表面向空气传递。
值得注意的是，不同物体的传热方式和效果也会有所不同。
比如，金属表面的传热主要依靠辐射，而液体表面的传热则主要依靠对流。
此外，不同的材料也会对传热产生影响。
例如，金属具有良好的热导性，可以迅速传递热量；而绝缘材料则具有较差的热导性，传热效果相对较差。
总结起来，高温表面向空气传热主要依靠辐射和对流两种方式。
辐射是通过发射电磁波的方式传递热量，而对流是通过流体的对流传递热量。
这两种方式相互作用，共同促使热量从高温表面向空气传递。
不同物体和材料的传热方式和效果也会有所不同，我们需要根据实际情况来进行分析和理解。
通过了解高温表面向空气的传热过程，我们可以更好地理解夏天的烈日下的热烤炉、火炉中的火焰以及热水壶上的热气等现象。
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
返回
4.1.3 冷、热流体的接触方式
一、直接接触式
板式塔
返回
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
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.
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。
热力学三种传热方式
热力学三种传热方式
嘿，朋友们！今天咱来聊聊热力学里超重要的三种传热方式。
先来说说热传导吧。
这就好比是一群人排着队传递东西，热量就从温度高的地方顺着这个“队伍”慢慢传到温度低的地方。
你想想，冬天的时候，你为啥觉得靠近暖气就暖和啦？就是因为暖气的热量通过热传导传给了你呀！金属就是热传导的高手，比如铁锅，你在火上一烧，整个锅很快就热起来了，这就是热传导在起作用。
再讲讲对流。
对流就像是一群小伙伴在跳舞，热的那部分小伙伴带着热量往上或者往其他地方跑，冷的小伙伴就补过来，然后再被加热，再跑走，这样不断循环。
就像烧开水的时候，底部的水被加热了就往上跑，上面冷的水就下来，是不是很好理解呀？夏天开风扇觉得凉快，也是因为风扇让空气产生了对流呢。
最后可不能忘了热辐射呀！热辐射就像超人一样，不需要接触就能传递热量。
太阳就是通过热辐射把热量送到地球上的，虽然太阳离我们那么那么远，但我们还是能感受到它的温暖。
还有，你在火边烤火，即使不碰到火，也能感觉到热，这也是热辐射的功劳呀！
这三种传热方式在我们生活中无处不在呢！没有它们，我们的世界会变得很不一样哦。
想想看，如果没有热传导，做饭得多麻烦呀；没有对流，房间里的空气怎么能保持新鲜呢；没有热辐射，我们怎么能享受到阳光的温暖呢？所以说呀，这三种传热方式真的是太重要啦！。
传热的基本原理
传热的基本原理
传热是指热量从一个物体传递到另一个物体的过程。
热量传递可以通过三种基本途径发生：传导、对流和辐射。
传导是指热量通过物质内部的分子或离子的振动和碰撞来传递的过程。
当一个物体的一部分受热时，其分子通过振动和碰撞将能量传递给周围的分子，从而逐渐使整个物体达到热平衡。
传导的速率取决于物体的导热性质，即物体的热导率。
热导率越高，传导速率越快。
对流是指流体（气体或液体）的传热过程。
当一个物体受热时，周围的流体也会受热并产生密度变化，从而形成对流流动。
对流能够有效地传递热量，因为流体的流动会带走热量并将其传递到其他地方。
对流的速率取决于流体的热扩散性质和流体的流动性质。
辐射是指热量以电磁波的形式传递，无需通过物质进行传导或对流。
所有物体都会辐射热量，其强度取决于物体的温度和辐射特性。
辐射热量可以在真空中传递，也可以在透明的介质（例如空气或玻璃）中传递。
在实际情况中，传热往往是以上三种方式的综合作用。
例如，在烹饪中，热量通过盖子底部的传导传递给锅内的食物，然后通过对流将热量均匀分布到整个食物中。
而太阳的热量则通过辐射传递到地球表面，然后通过导热和对流进一步分布到大气层和海洋中。
了解传热的基本原理对于很多日常生活和工程应用都非常重要。
通过控制传热过程，我们可以更好地设计和改进热交换设备、节能系统以及热管理系统，从而提高能源利用效率，减少能源消耗。
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。
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。
传热学知识总结1
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外表时的热量传递过程，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。
6. 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, 外表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。
外表传热系数：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[]W )(∞-=t t hA Φw []2m W )( f w t t h AΦq -==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。
8.实际热量传递过程：常常表现为三种基本方式的相互串联/并联作用。
9.复杂传热过程第一章 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〕：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。
(1)空隙中充有空气,空气导热系数小,因此保温性好;(2)空隙太大,会形成自然对流换热,辐射的影响也会增强,因此并非空隙越大越好。
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。
传热学的三种基本方式
传热学的三种基本方式
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。
热的传递形式
热的传递形式
之前我们给大家介绍了“”，那么这个传热方式有哪几种呢？今天也给大家说说热传递的三种形式
一般来说，热能从高温物体传递到低温物体有三种方式:热传导、热对流和热辐射。
热传导又称“导热”，是热能因同―物体中各质点间互相接触，或邻近物体间质点互相接触而传递热能的现象。
它是依靠在物体中的微观粒子的运动而传递能量的―种过程。
无论气体、液体、固体都能够进行热传导。
热传导的特点是物体各部分之间不发生宏观的相对位移。
热对流是流体（即气体或液体）因受热膨胀而引起的流动，热的部分上升，冷的部分下降，从而传递热能的现象。
也就是物体从空间某一区域移动到另一温度不同的区域所造成的能量转移。
因此，固体一般不存在热的对流。
必须指出的是，在热的对流的同时流体各部之间还存在着导热。
所谓“对流换热”是包含了热的对流和导热二种形式的热交换。
辐射是物体的热能变为辐射波能而直接射出。
这种由电磁波来传递热量的方式叫做“热辐射”，是热量传递的又一种方式。
热辐射不需要物质为传递的媒介，所以在真空中热的辐射传递是唯一的热能传递形式。
这种热辐射波和光波相似但波长比较长。
辐射波达到一种不透热的物质时，就被吸收而变成热能。
物体在任何温度下都能辐射，也都能吸收。
若是2个温度不同的物体相对辐射，那么低温度的物体吸收的热能大于辐射出的热能，而使它本身热能增加后升高自己的温度。
和金属管一样，一般属于热传导型。
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。
传热的三种方式ppt课件
2024/7/14
5
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。
t
（1）左侧的对流换热
tf1
Ah1
tw1 tf1
tw1 tf1 1
tw1 h1
tw1 tf1 Rh1
Ah1
（2）平壁的导热
0
A tw1 tw2
tw1
tw 2
tw1 tw2 R
A
2024/7/14
h2 tw2
tf2
x
18
（3）右侧的对流换热
Ah2
tw2 tf 2
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
2024/7/14
1
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。
2024/7/14
2
大平壁的一维稳态导热
（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的 高
方式传递到另一侧壁面；
温
固 体
低 温
（3）热量从低温流体侧壁面以 流
流
对流换热（或对流换热＋辐射换 体 壁 体
物体的传热实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解和掌握热传导、对流和辐射三种传热方式的基本原理。
2. 通过实验验证不同材料、不同条件下物体的传热效率。
3. 分析影响物体传热效率的因素，如材料的热导率、物体的形状、环境温度等。
二、实验原理物体的传热主要有三种方式：热传导、对流和辐射。
1. 热传导：热量通过物体内部的微观粒子（如原子、分子）的振动和碰撞传递。
其传热速率与物体的热导率、温度梯度、物体的截面积和传热距离有关。
2. 对流：热量通过流体（如液体、气体）的流动传递。
其传热速率与流体的流速、温度差、流体的热导率、物体的形状和截面积有关。
3. 辐射：热量通过电磁波的形式传递。
其传热速率与物体的温度、表面积、辐射系数、物体表面的发射率、周围环境的辐射强度和距离的平方有关。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：金属棒、铜棒、铝棒、塑料棒、水、酒精、盐、温度计、计时器、支架、加热器等。
2. 实验仪器：电热板、热电偶、数字温度计、数据采集器、计算机等。
四、实验步骤1. 热传导实验：- 将金属棒、铜棒、铝棒和塑料棒分别置于支架上。
- 在一端加热金属棒，另一端用温度计测量温度。
- 记录不同材料的温度变化，计算热传导速率。
2. 对流实验：- 将水加热至一定温度，倒入烧杯中。
- 在水中放入金属棒，用温度计测量棒上不同位置的温度。
- 记录温度变化，计算对流速率。
3. 辐射实验：- 将电热板置于支架上，调整温度。
- 在一定距离处放置温度计，测量温度。
- 记录不同温度下的温度变化，计算辐射速率。
五、实验结果与分析1. 热传导实验：- 金属棒的热传导速率高于塑料棒，说明金属的热导率较高。
- 铜棒的热传导速率高于铝棒，说明铜的热导率较高。
2. 对流实验：- 水的对流速率较快，说明水的流动性较好。
- 金属棒在不同位置的温度变化较大，说明对流在金属棒上起主要作用。
3. 辐射实验：- 电热板温度越高，辐射速率越快。
- 辐射速率与距离的平方成反比。
六、实验结论1. 物体的传热方式主要有热传导、对流和辐射三种。
热量传送的三种方式
热传递热从温度高的物体传到温度低的物体，或者从物体的高温部分传到低温部分，这种现象叫做热传递。
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，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，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。
在热传递过程中，物质并未发生迁移，只是高温物体放出热量，温度降低，内能减少（确切地说是物体里的分子做无规则运动的平均动能减小），低温物体吸收热量，温度升高，内能增加。
因此，热传递的实质就是内能从高温物体向低温物体转移的过程，这是能量转移的一种方式。
热传递有三种方式：传导、对流和辐射。
传导热从物体温度较高的部分沿着物体传到温度较低的部分，叫做传导。
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。
各种物质都能够传导热，但是不同物质的传热本领不同。
善于传热的物质叫做热的良导体，不善于传热的物质叫做热的不良导体。
各种金属都是热的良导体，其中最善于传热的是银，其次是铜和铝。
瓷、纸、木头、玻璃、皮革都是热的不良导体。
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。
液体中，除了水银以外，都不善于传热，气体比液体更不善于传热。
对流靠液体或气体的流动来传热的方式叫做对流。
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更明显。
利用对流加热或降温时，必须同时满足两个条件：一是物质可以流动，二是加热方式必须能促使物质流动。
辐射热由物体沿直线向外射出，叫做辐射。
用辐射方式传递热，不需要任何介质，因此，辐射可以在真空中进行。
地球上得到太阳的热，就是太阳通过辐射的方式传来的。
一般情况下，热传递的三种方式往往是同时进行的。
补充内容：一、热传递与动量传递、质量传递并列为三种传递过程。
二、热传递与热传导的关系有许多人在学习物理、解答物理习题时，常把热传递与热传导混为一谈，认为热传递与热传导描述的是同一物理过程，殊不知它们是两个不同的概念。
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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。
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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。
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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
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。
典型材料导热系数的数值范围
纯金属
50--415
W/m·K
合金
12--120
W/m·K
非金属固体
1--40
W/m·K
液体(非金属) 0.17--0.7 W/m·K
绝热材料
0.03--0.12 W/m·K
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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
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微波： 103< < 106 m
牛顿冷却公式:
= Ah(tw – tf)
q = h(tw – tf)
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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：
= Ah(tw – tf)
tw
1
tf
tw tf Rh
Ah
Rh
1 Ah
称为对流换热热阻，单位为 W/K。
对流换热热阻网络：
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 。
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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；
热量只沿着垂直于壁面的方 t
向传递。
tw1
热流量：单位时间传过的热量
Atw1 tw2
W
tw2
: 材料的导热系数，表明材料
的导热能力，W/(m·K)。
0
传热理论基础
刁乃仁 电话：86623257
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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
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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。
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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。
tw
Rh
tf
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பைடு நூலகம்
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）。
气体
0.007--0.17 W/m·K
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2 、对流
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：换流热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。
tw 2 tf 2 Rh2
A h2
在稳态情况下，以上三式的热流量相同，可得
1
tf1 tf 2
1
tf1 tf 2 t f 1 t f 2
Rh1 R Rh2
Rk
Ah1 A Ah2
式中 RkRh1RRh2 ，Rk称为传热热阻。
传热热阻网络：
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tf1 R h 1 tw1 R tw2 R h 2 tf2
双向的。 高温
低温 热 辐 射 是 热 量 传 递
物体
物体 的基本方式之一 。
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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；
20
传热系数
将传热热流量的计算公式写成
A ktf1tf2A k t
式中 k
1
1
1
h1 h2
k 称为传热系数，单位为
W/(m2·K)，t为传热温差。
通过单位面积平壁的热流密度为
qktf1tf2
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。
x
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热流密度 q :单位时间通过单位面积的热流量
qtw1tw2
A
导热热阻
Atw1 tw2
tw1 t w 2
tw1 tw 2 R
A
R
A
称为平壁的导热热阻，表示物体对 导热的阻力，单位为K/W 。
热阻网络
tw1
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。
（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的 高
方式传递到另一侧壁面；
温
固 体
低 温
（3）热量从低温流体侧壁面以 流
流
对流换热（或对流换热＋辐射换 体 壁 体
热）的方式传给低温流体。
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通过平壁的稳态传热过程
假 设 ：tf1、tf2、h1、h2不随时间变化；为常数。
t
（1）左侧的对流换热
tf1
Ah1tw1tf1
tw1 1
tf1
tw1 h1
tw1 tf1 R h1
A h1
（2）平壁的导热
0
Atw1 tw2 t w 1 t w 2
tw1 tw2 R
A
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h2 tw2
tf2
x
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（3）右侧的对流换热
Ah2 tw2tf2
tw 2 tf2 1
（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。
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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:
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表1-1 一些表面传热系数的数值范围
对流换热类型
表面传热系数 h W /( m2K)
空气与外墙面自然对流换热
2～25
液体自然对流换热
50～1000
气体强迫对流换热
25～250
液体强迫对流换热
50～25000
液体沸腾
2500～100000
蒸气凝结
2000～100000
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