传热学 传热学与应用发展
简单的传热学基础知识及在空调中的应用
一、家用空调器中制冷剂的一般要求
• 制冷剂又称制冷工质，是制冷循环中的工 作介质，制冷剂在制冷机中循环流动，通 过自身热力状态的变化与外界发生能量交 换，从而实现制冷的目的。
• 当前，能用作制冷剂的物质有80多种，最 常用的是氨、氟里昂类、水和少数碳氢化 合物等。本世纪30年代氟里昂制冷剂的出 现，对制冷技术产生了推动作用。
高温高压制冷剂向周围空气环境散热 a.制冷剂—>铜管内壁：对流换热 b.铜管内壁—>铜管外壁及翅片：导热 c.铜管外壁及翅片—>周围大气环境：对流换热
• 高温高压制冷剂以过热蒸气状态进入冷凝器，在管内发 生降温及冷凝，从冷凝器入口到第一个液滴产生前，是 一个温度不断降低的过程；
• 从第一个液滴产生到最后一个气泡消失，是一个温度不 变的过程，在此过程中，制冷剂中含液量不断上升，含 气量不断下降；
生等温蒸发及升温过程；
• 从蒸发器入口到最后一个液滴消失前，是一个温度不变 的过程（理论上），在此过程中，制冷剂中含液量不断 下降，含气量不断上升；
• 从最后一个液滴消失到蒸发器出口，是一个升温过程。 • 总的说来，这是一个低温低压制冷剂液体在蒸发器中吸
热变成低温低压制冷剂气体的过程。
• 3 其他的传热过程 压缩机及配管等与环境的换热；
制冷剂，得到了广泛的应用。
二、制冷剂泄漏的危害
• 制冷剂对环境的主要影响： • 1 对臭氧层的破坏； • 2 温室效应(直接的或间接的)。 • 因氟氯碳化合物泄漏至同温层时，被太阳的紫外
线照射而分解，放出氯原子，与同温层中臭氧进 行连锁反应：
• CFXCLY CFXCLY-1+CL CL + O3 CLO + O2 CLO + O CL+ O2
传热学在工程领域中的应用
传热学在工程领域中的应用传热学在工程领域中扮演着重要的角色。
因为温度和热量都是重要的物理量，特别是在许多工业和制造过程中。
由于物质和能量的转移和利用，热传导、对流和辐射是相关的传热现象，它们的掌握对于工程师们来说是至关重要的。
传热学的应用与工程领域密不可分。
例如，空调和供暖系统的设计与运作都依赖于传热学。
此外，工人和机器也经常面临着高温或低温环境，这时传热学就会发挥重要的作用。
在冶金工业中，用于冶炼金属的熔炉和反应器也需要合理地掌握传热学。
这些设备中温度变化很大，不仅需要合理的传热设计，充分考虑热量损失和散失，也需要安全性能的保证，避免温度过高引起的危险。
当考虑到热传递和传热性能交互作用的时候，传热学的应用就更广泛了。
例如，在内燃机和发电机中，冷却是非常重要的。
由于发动机产生的高温，冷却液需要通过相应的管道流动来吸收和分散热量，以避免损坏发动机的关键零件。
发电厂也需要合理地控制传热现象，以尽量减少能量损失。
传热学的应用还延伸到食品和医疗领域。
在食品制作和处理过程中，热量的转移和控制也是必不可少的。
许多医疗设备也需要合理的传热设计，以确保运作安全和性能稳定。
在工业制造领域中，合理的传热设计和传热性能也是必不可少的。
例如，在装备生产、化工和机械制造等领域，需要对固体、液体和气体之间传递热量的过程进行精确的掌握，以确保工作效率的最大化和成本的最小化。
总之，传热学在工程领域中的应用非常广泛，在不同领域中有不同的应用方式和方法，这些掌握和应用都离不开对物理基础的深入理解。
高效的传热控制是各种设备和工艺的关键，科学合理的传热设计、控制和优化将在工程中发挥越来越重要的作用。
传热学的发展历史及其现状
Prepared on 22 November 2020传热学的发展历史及其现状摘要：20世纪初，传热学从物理学中的热学部分独立出来而成为一门学科。
一百多年来,传热学研究者们对传热现象进行了广泛深入的研究，发表了大量的科学论着和研究报告，并出版了大量有价值的学术专着’促进了传热学理论的完善和学术的发展。
历史总是向前发展的，尽管现有传热学具有坚实的理论基础，也取得了巨大成就.但新出现的现象已与现有的传热学体系产生了尖锐的矛盾’使现有的传热学理论捉襟见肘，暴露出其局限性。
关键词：传热学发展历史现有困境突破一、引言传热学是研究由温度差异引起的热量传递过程的科学。
传热现象在我们的曰常生活中司空见惯，早在人类文明之初，人们就学会了烧火取暖。
随着工业革命的到来.蒸汽机、内燃机等热动力机械相继出现.传热研究更是得到了飞速的发展，被广泛地应用于工农业生产与人们的日常生活之中。
当今世界,国与国之间的竞争是经济竞争。
而伴随着经济的高速发展也带来了资源、人口与环境等重大国际问题。
传热学在促进经济发展和加强环境保护方面起着举足轻重的作用：1近年来，随着工业经济的兴起，环境问题日益严重。
重点整治环境.保障人民的身体健康已成为实现我国经济可持续发展的重大战略。
传热学的研究极大地提高了能源利用效率，不但节约能源，同时也大大减少了各种废料的排放量.最大限度地控制了现代工业文明对自然生态系统的破坏。
在2050年以前我国能源结构仍将以啡洁净能源，一煤为主，传热研究在环境和生态领域方面所起的重要作用是显而易见的。
人们越来越关注的生命科学也离不开传热学。
生命系统是一个典型的耗散结构系统.生命通过与赖以生存的环境进行物质和能量的交换而得以维持。
对生命系统中的能量与物质传输的认识ffs 待进行传热学研究。
随着人体环境学的发展尤其是生物医学领域中诸如低温外科手术、移植器官冷冻储存、肿瘤加热疗法、疾病热诊技术’以及烧伤冻伤、烫伤等临床医学和康复医学的进步，要求人们深人认识人体传热的特性和机制。
(完整PPT)传热学
温度对导热系数的影响因材料而异，一般情况下，随着温度的升高， 导热系数会增加。
压力
对于某些材料，如气体，压力的变化会对导热系数产生显著影响。
稳态与非稳态导热过程
稳态导热
物体内部各点温度不随时间变化而变化的导热过程。在稳态导热过程中，热流 密度和温度分布保持恒定。
非稳态导热
物体内部各点温度随时间变化而变化的导热过程。在非稳态导热过程中，热流 密度和温度分布会发生变化，通常需要考虑时间因素对导热过程的影响。
热辐射基本概念和定律
普朗克定律
基尔霍夫定律
在热平衡状态的物体所辐射的能 量与吸收的能量之比与物体本身 物性无关,只与波长和温度有关。
给出了黑体辐射力随波长的分布 规律。
斯蒂芬-玻尔兹曼定律
黑体的全波长辐射力与温度的四 次方成正比。
热辐射定义
维恩位移定律
物体由于具有温度而辐射电磁波 的现象。
黑体的最大单色辐射力对应的波 长与绝对温度成反比。
流体物性
包括密度、粘度、导热系数等，影响流动状态和传热效率。
流动状态
层流或湍流，影响传热系数和温度分布。
传热表面形状和大小
影响流动边界层和传热面积，从而影响传热效率。
温度差
传热驱动力，温差越大，传热速率越快。
牛顿冷却定律及其应用
牛顿冷却定律
描述对流换热过程中，传热速率与温差之间的关系，即q = h(Tw - Tf)，其中q为传热速率，h为对流换热系数，Tw和Tf 分别为壁面温度和流体温度。
(完整PPT)传热学
contents
目录
• 传热学基本概念与原理 • 导热现象与规律 • 对流换热原理及应用 • 辐射换热基础与特性 • 传热过程数值计算方法 • 传热学实验技术与设备 • 传热学在工程领域应用案例
热力学在工程中的应用
热力学在工程中的应用热力学是物理学的重要分支，它研究热量和能量之间的关系。
在工程学中，热力学的应用十分广泛，例如在发电厂中，我们需要利用水、蒸汽、空气等物质的热力学性质来转化成电能。
在城市供暖中，我们也需要利用热力学原理来将热能从发电厂和锅炉房传递到居民家中。
下面就让我们一起来了解一下热力学在工程中的应用。
一、热力学第一定律在工程中的应用热力学第一定律又称为能量守恒定律，它说明了能量不可能被创造或破坏，只能从一种形式转化成另一种形式。
在工程学中，我们需要利用热力学第一定律来分析能量的转化和利用。
比如，在发电厂中，我们利用燃料的热能将水加热成蒸汽，再利用蒸汽的动能带动涡轮转动，从而产生电能。
这个过程中，能量的形式发生了转化，但总能量不变。
二、热力学第二定律在工程中的应用热力学第二定律是热力学里最重要的定律之一，它涉及到热的不可逆性。
在工程学中，我们需要利用热力学第二定律来分析系统的热效率和工作效率。
例如，在内燃机中，我们需要将燃烧产生的热转化为功，以便推动汽车的运动。
然而，内燃机中存在着热量的损失和不可逆性，这也限制了内燃机的热效率。
三、热电效应在工程中的应用热电效应是热和电之间的关系，它指的是在物体的两个端口之间施加温差时，会产生电势差和电流的现象。
在工程学中，我们可以利用热电效应来设计一些热电转换器件。
比如，在太阳能电池中，我们利用太阳辐射的热能来产生电能，从而将可再生能源转化为电能。
四、传热学在工程中的应用传热学又称为热传递学，它研究物质之间的热能交换规律。
在工程学中，我们需要利用传热学来分析系统的传热性能和稳定性。
例如，在工业生产中，我们需要掌握传热学原理，来保证生产过程的稳定和效率。
又如，在核反应堆中，我们需要利用传热学来控制反应堆的温度和热量，以确保核反应的安全和有效。
总之，在工程学中，热力学的应用远不止于此。
热力学作为一门基础学科，它的应用涉及诸多领域，为我们的生产和生活带来了重大的改变。
论工程热力学和传热学在机制专业的应用以及发展趋势
综述工程热力学和传热学在机制专业应用及发展趋势工程学院10机制4班关德彪30510403 摘要：工程热力学是热力学最先发展一个分支，它关键研究热能和机械能和其它能量之间相互转换规律及其应用，是机械工程关键基础学科之一。
而传热学是研究热量传输规律，研究不一样温度物体或同一物体不一样部分之间热量传输规律学科。
在机件冷、热加工过程中包含有大量复杂热传输过程。
Abstract: Engineering thermodynamics is one of the earliest development branch of thermodynamics, It mainly studies the heat energy and mechanical energy and other energy between the rule of their conversion to each other and their applications, is one of the important basic subject of mechanical engineering. And heat transfer is a subject which studys of heat transfer law, and the heat transfer law between the object with different temperature or different parts of the same one. In parts of the cold and hot working process contains a large number of complex heat transfer process.关键词：工程热力学传热学应用发展1、什么是工程热力学和传热学工程热力学是热力学工程分支，也是热力学最先发展一个分支，它关键研究能量转换，尤其是热能转化成能规律和方法，和提升转化效率路径。
传热学及其应用
传热学及其应用引言：热量在温度差作用下从一个物体传递至另外一个物体，或者在同一物体的各个部分之间进行传递的过程称为传热。
将传热进行分类的一个基本原则是按照热量传递的不同机理，即热量以何种方式或何种运动形式进行传递。
经过大量归纳总结，人们发现按传热的不同机理，可将传热划分成三种基本方式：热传导、热对流和热辐射。
当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时，在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，物质微粒（分子、原子或自由电子）的热运动传递了热量，这种现象被称为热传导，简称导热。
流体中，温度不同的各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递过程叫热对流。
流体各部分之间由于密度差而引起的相对运动称为自然对流；而由于机械（泵或风机等）的作用或其它压差而引起的相对运动称为强迫对流（或受迫对流）。
物体通过电磁波传递能量的过程称为辐射。
物体会因各种原因发出辐射能。
由于热的原因，物体的内能转化成电磁波的能量而进行的辐射过程称为热辐射。
一、传热学的应用实际传热过程一般都不是单一的传热方式，如火焰对炉壁的传热，就是辐射、对流和传导的综合，而不同的传热方式则遵循不同的传热规律。
为了分析方便，人们在传热研究中把三种传热方式分解开来，然后再加以综合。
热科学的工程领域包括热力学和传热学.传热学的作用是利用可以预测能量传递速率的一些定律去补充热力学分析，因后裔只讨论在平衡状态下的系统.这些附加的定律是以三种基本的传热方式为基础的，即导热、对流和辐射。
传热学是研究不同温度的物体，或同一物体的不同部分之间热量传递规律的学科。
传热不仅是常见的自然现象，而且广泛存在于工程技术领域。
例如，提高锅炉的蒸汽产量，防止燃气轮机燃烧室过热、减小内燃机气缸和曲轴的热应力、确定换热器的传热面积和控制热加工时零件的变形等，都是典型的传热问题。
在化学和石油化学工业领域内，使用着大量各式各样的传热和传质设备。
从一定意义上说，该领域是换热设备门类最齐全、形式最多的一个行业。
传热学研究及其未来发展的新视角探索
传热学研究及其未来发展的新视角探索传热学研究及其未来发展的新视角探索在当今社会，传热学作为一门重要的学科，一直受到人们的广泛关注。
随着科技的不断发展和社会的不断进步，传热学的研究也在不断深化和拓展。
本文将从多个角度展开，探索传热学研究及其未来发展的新视角。
一、传热学概述传热学是研究热量在物体间传递的科学，其研究对象包括传热规律、传热技术和传热设备等。
在工程领域中，传热学的研究与应用涉及到众多领域，如能源、航空航天、环境保护等，具有十分重要的意义。
二、传热学的研究内容传热学的研究内容非常丰富，主要包括传热传质基础理论、传热传质的计算方法、传热传质的实验技术等。
还包括了微尺度传热学、纳米尺度传热学、多相流传热学等前沿研究领域，这些内容都是传热学研究及其未来发展的重要方向和挑战所在。
三、传热学的未来发展未来，传热学的发展将呈现出多个新的视角和趋势。
传热学将更加注重与其他学科的交叉融合，如材料学、生物学、化学等，以期在更广泛的领域中发挥作用。
传热学的发展将以提高能源利用效率、保护环境为导向，积极探索可再生能源和清洁能源的传热特性及应用技术。
随着纳米技术和微尺度技术的发展，微尺度传热学、纳米尺度传热学等领域也将成为传热学研究的新热点。
四、个人观点就我个人而言，传热学作为一门重要的学科，其研究内容和应用前景令人振奋。
在未来的发展中，我希望传热学能够更好地为人类社会的可持续发展和科技进步做出贡献。
我也希望通过深入研究传热学，能够在这一领域取得一些具有实际意义的研究成果。
总结通过本文的探讨，我们可以看到传热学研究及其未来发展的新视角将主要集中在多学科融合、能源利用效率提升、微纳尺度传热学等方面。
这些新的发展趋势将为传热学的进一步发展带来新的动力和机遇。
相信随着人们对传热学认识的不断深化，传热学必将迎来更加辉煌的明天。
在这篇文章中，我们对传热学研究及其未来发展的新视角进行了全面的探讨，并分享了个人观点和理解。
希望能够对您有所帮助。
传热学心得体会
传热学心得体会传热学是研究物体内部或不同物体之间热量传递的学科。
在传热学的学习与实践过程中，我深感其重要性与应用价值。
本文将从传热学理论学习、实验实践和应用例子三个方面，分享我对传热学的心得体会。
一、传热学理论学习通过系统地学习传热学理论，我深入理解了传热的基本原理和各种传热方式。
传热学理论告诉我们，热量可以通过传导、对流和辐射三种方式传递。
传导是指热质固体的直接传递方式，对流是指热质流体的传递方式，辐射是指热质间通过电磁波辐射传热的方式。
不同的物体、环境和实际情况下，传热过程可能综合了这三种方式。
在学习传热学理论时，我深入研究了传热方程与传热系数的计算方法，了解了热传导的相关理论模型和传热表达式。
这些知识的掌握使我能够更好地理解和分析传热现象，为后续的传热实验与工程应用打下了基础。
二、传热实验实践通过传热实验实践，我加深了对传热学理论的理解，并学会了如何利用仪器设备进行传热实验的操作。
在实验中，我注意到不同物体材料、形状和温度差异对传热效果的影响。
通过测量和记录实验数据，我近距离观察了传热过程中温度的变化和传热速率的差异。
实验结果与传热学理论相互印证，使我对传热现象有了更加直观和深刻的认识。
同时，实验还提醒我注意实验条件的控制和操作技巧的熟练，确保实验的准确性和可靠性。
三、传热学在生活中的应用传热学理论和实验实践的学习使我认识到传热学在实际生活中的广泛应用。
传热学的知识可以帮助我们更好地理解和解决生活中的热传递问题。
在建筑领域，合理设计建筑的隔热和保温结构，可以提高建筑节能效果，减少能源消耗。
通过热传递的分析，我们可以选择合适的材料和技术手段，优化空调和采暖系统，提高室内温度舒适度。
在工业生产中，传热学的应用可以帮助我们提高热能的利用效率，降低能源消耗和生产成本。
合理设计工业设备和加热系统的传热方式，可以提高传热效率，提升工业生产的效率和质量。
此外，传热学还广泛应用于热交换器、冷却系统、能源转换等领域。
热力学与传热学的发展趋势和应用
热力学与传热学的发展趋势和应用热力学和传热学是物理学的两个重要分支，它们分别研究热现象和热能的传递。
随着科技的发展，热力学和传热学的应用领域不断扩展，其发展也日趋成熟，本篇文章将从以下几个方面介绍热力学与传热学的发展趋势和应用。
一、热力学的发展趋势热力学是研究物质热现象和热能转换的学科，其发展历史可追溯到17世纪。
19世纪末，热力学的基本原理已经比较完备，此后，随着科技的发展和工程应用的需要，热力学的应用范围不断扩展。
现代热力学的发展重点是应用计算机和数值方法研究复杂系统的热力学特性及其优化。
近年来，热力学发展的研究重点主要集中在以下几个方向：1、纳米材料和热输运纳米技术的发展使得纳米材料的热输运特性成为关注的研究领域。
纳米材料的热传导特性与其微观结构和热力学特性密切相关，这一领域需要从热力学角度来探究纳米材料的热输运行为。
2、生物热力学生物热力学是研究生命体系中热能转换与产生的学科，可以帮助研究生物体内外的能量转换。
热力学在生物物理学中的应用可以促进医学和生物技术的发展。
3、能量转化与可持续能源热力学在重视可持续发展、环境保护的现代社会中显得越发重要。
在能源转化和利用领域，热力学可以发挥关键作用，以促进可持续能源的研发和应用。
二、传热学的发展趋势传热学是研究热能传递规律和传热现象的学科，其应用广泛，随着科技进步和工程应用的需要，传热学的发展也在不断深入。
传热学的研究重点主要集中在以下几个方向：1、新型传热器件的研制高效传热器件的研制是促进传热技术发展的重要方法之一。
目前，传热器件的研发主要集中在制备高热传导性材料和新型微纳米传热器件上。
2、传热规律的研究传热规律的研究是传热学发展的重要途径之一。
通过对传热规律的探索，可以为传热设备的优化设计和传热过程的控制提供参考。
3、传热问题的数值模拟传热学数值模拟是目前传热研究的一个重要手段。
数值模拟可以模拟不同情况下的传热过程，从而为传热设备的设计和传热问题的解决提供基础。
传热学和热力学的应用实例
Made in USA 我的处女飞这么快就完蛋了，OH MY 升机的排气系统红外辐射强度， 提高其生存能力成为了武装直升机的一个 课题。而红外抑制器的出现使得红外探测 仪与红外隐身成为了矛与盾的关系，解决 了武器系统易被红外武器跟踪拦截的困惑。 排气系统红外抑制器就是为了使战斗系统 适应现代高科技发展起来的新型装置。
效果
Made in China
Sir 哪里又干起来了，我去！！！
结束语
谢谢大家聆听！！！
11
装置工作原理：
• 这种装置主要是通过降低动力系统排出的 废气温度，以达到红外隐身的目的。
• 目前较多用的是引射器型的红外抑制装置 它主要由工作喷嘴、接收室、混合室及扩 散室等部件组成。
进入装置喷嘴前，温度和流速较高的流体叫做工作流体，是动力装置排出 的废气，它通过喷嘴提速，降压后进入接收室形成射流。由于射流的紊动 扩散作用，卷吸周围的流体发生动量能量的交换。被吸入接收室的引射流 体大多是环境大气，工作流体与引射流体进入混合室，在流动过程中速度 场和温度场渐渐均衡；这期间伴随着压力的升高。混合后的流体在经过扩 散室的压力恢复后排出，工作流体温度大幅降低，从而达到降低红外强度 的效果
优点:
• 这种红外抑制器不借助其他固体机械的压 缩动作完成两种流体的混。
• 结构简单，易于加工，成本低廉，工作可 靠性好。
提高红外隐身的措施：
• 喷嘴的设计
掺混能力逐渐增加
• 采用多级混合室
由于气体混合时向混合室传热，导致混合室温 度升高，采用多级混合室可以降低平均温度
通过这些措施可以抑制红外辐射百分之九十左右， 很大程度上改善了武装直升机的隐蔽性和安全性。
喷嘴的设计掺混能力逐渐增加采用多级混合室由于气体混合时向混合室传热导致混合室温度升高采用多级混合室可以降低平均温度通过这些措施可以抑制红外辐射百分之九十左右很大程度上改善了武装直升机的隐蔽性和安全性
传热学未来发展趋势 - 副本
一、引言
传热学是研究由温度差异引起的热量传递过程的科学.传热现象在我们的日常生活中司空见惯,早在人类文明之初,人们就学会了烧火取暖.随着工业革命的到来,蒸汽机、内燃机等热动力机械相继出现,传热研究更是得到了飞速的发展,被广泛地应用于工农业生产与人们的日常生活之中［1,2］.当今世界,国与国之间的竞争是经济竞争.而伴随着经济的高速发展,也带来了资源、人口与环境等重大国际问题.传热学在促进经济发展和加强环境保护方面起着举足轻重的作用.
学研究者们根据实验观察,通过理论思维所建立的为数不多的理论在传热学的发展史上还是起了里程碑式的作用.热传导问题的优美数学解析理论,边界层问题的简明理论解无不显示着理论思维的魅力.在19世纪末,热辐射中的“紫外灾难”就像一朵乌云令许多人不安.而普朗克从量子的角度,从理论上提出了热辐射的分布定律,不仅开创了量子力学的研究,而且奠定了辐射传热的基础.可以说理论思维在传热学的发展中起了不可估量的作用.总之,应把实验方法和理论思维结合起来去推动传热学的进一步发展.。
传热学基本原理及工程应用
传热学基本原理及工程应用一 传热学基本原理1 三种热传递方式的特点和基本定律1）导热特点：从宏观的现象看，是因物体直接接触，能量从高温部分传递到低温部分，中间没有明显的物质迁移。
导热基本定律是由法国物理学家傅里叶于1822年通过实验经验的提炼、运用数学方法演绎得出，也称傅里叶定律： dT Adx φλ=-式中：φ为导热热流量（W ），单位时间内通过某一给定面积的热量；A 为与热流方向垂直的面积（2m ）；dT/dx 表示该截面上沿热流方向的温度增量，简称为温度梯度（K/m ）；λ是比例系数，称为导热系数或导热率[W/(m ×K)]，它是物体的热物性参数。
其值的大小反映了物体导热能力的强弱；公式右边的“-”号表征热流方向与温度梯度方向相反，2）热对流热对流是指由于流体的宏观运动使物体不同的流体相对位移而产生的热量传递现象。
特点：只能发生在流体中；必然伴随有微观粒子热运动产生的导热。
对流换热是指流体与固体表面之间的热量传递。
热对流换热的基本定律是英国科学家牛顿（Newton ）于1701年提出的牛顿冷却定律：流体被加热时，()w f hA T T φ=- 流体被冷却时，()f w hA T T φ=-式中：φ为对流换热热流量（W ）；w T 和f T 分别表示壁面温度和流体温度（℃或K ）；A 为固体壁面对流换热表面积（2m ）；h 为对流换热系数，也称表面传热系数2[/()]W m K 。
h 不是物性参数，其值反映了对流换热能力的大小，与换热过程中得许多因素有关。
3）热辐射热辐射：由于物体内部微观粒子的热运动（或者说由于物体自身的温度）而使物体向外发射辐射能的现象。
在热量传递方式上，热辐射与热传导和热对流相比具有许多固有的特点：热辐射无需物体直接接触，可以在无中间介质的真空中传递，并且 真空度越高，热辐射传递效果越好。
在传递过程中伴随着能量形式的转换，即发射时将热能转换为辐射能，而被吸收时又将辐射能转换为热能。
传热学应用
传热学应用传热学是热力学的一个分支，它研究热量在物体之间的传递。
传热学的应用非常广泛，涵盖了许多领域，例如工业、建筑、交通、环境保护等。
首先，在工业中，传热学的应用非常广泛。
传热学研究热量在物体之间的传递规律，因此可以在工业生产中利用传热学原理，设计出更高效、更节能的工业设备。
例如，在化工生产中，要进行热量的传递和转化，就需要运用传热学的相关知识。
此外，在火力发电厂中，火力发电的原理就是利用燃烧产生的高温气体驱动汽轮机，发电。
而热量的传递及控制，也是关乎发电效率的重要因素之一。
其次，在建筑中，传热学也有着广泛的应用。
例如，在设计暖气系统时，需要考虑室内外温度的差异，并根据传热学原理来控制房间内的温度。
此外，在设计建筑物的外墙材料时，也需要考虑材料的绝热性能，利用传热学原理来保证室内温度的稳定性，从而提高居住的舒适度。
再次，在交通中，传热学同样有着重要的应用。
例如，在汽车制造中，发动机的冷却系统就需要利用传热学的原理来控制引擎的温度，并保证发动机正常运转。
在飞机制造中，也需要考虑飞机内外温度的变化，运用传热学的知识来保证飞机的正常运行。
最后，在环保方面，传热学也有着十分重要的应用。
例如，在烟气处理过程中，需要运用传热学的原理来控制烟气的温度，使烟气中的有害物质得到有效地处理。
在废水处理过程中，也需要利用传热学的知识，在处理过程中控制水的温度，来保证废水的处理效果。
总之，传热学的应用范围十分广泛，包括工业、建筑、交通、环境保护等各个领域。
运用传热学的知识，可以设计出更高效、更节能、更环保的工业设备和产品，提高生产效率和生活质量。
工程热力学与传热学13)传热学
对比热阻大小，可以找到强化传热的主要环节 。 在一个串联的热量传递过程中，如果通过各个环节 的热流量都相同，则各串联环节的总热阻等于各串联 环节热阻的和。
用纸可以烧开水，你相信吗？
答：水侧热阻远小于加热测热 阻，纸的温度更接近与水的温 度，所以不会达到纸的燃点 （400度左右）。
思考题：
人体为恒温体。若空调房间里气体的温度在夏天 和冬天都保持20摄氏度，那么人所穿的衣服能否 一样？ 双层玻璃为什么能隔热？空气层是否越厚越好？ 用一只手握住盛有热水的杯子，另一只手用筷子 快速搅拌热水，握杯子的手会显著地感到热。试 分析其原因。
烧开水时，为什么一旦水烧干了， 铝壶就很容易烧坏？ 答：水侧的表面传热系数远大于 火焰侧的表面传热系数，没烧干
时壶底温度更接近水的温度，未
达到铝的熔点。
例：一室内暖气片的散热面积为3m2，表面温度为tw = 50℃，和温度为20℃的室内空气之间自然对流换热的表 面传热系数为h = 8 W/(m2· K)。试问该暖气片相当于多 大功率的电暖气? 解：暖气片和室内空气之间是稳态的自然对流换热， Q= Ah(tw – tf) = 3m2×8 W/(m2· K)×(50-20)K = 720W = 0.72 kW
要弄清下列概念的联系与区别：
温度：物质分子平均运动动能的宏观量度（强度量） （热迁移势） 热能：物质所具有的内动能，微观运动属性。（广延 量）（功）
热量Q（J）：系统与外界依靠温差传递的能量。（过 程量）
热流量 （W）：单位时间所传递的热量。
热流密度q （W/m2）：通过单位横截面上的热流量。
传热学
第十三章 导言
1、传热学研究内容及其工程应用 2、热量传递的基本方式 3、传热过程和传热系数 4、传热学的研究方法和发展史
热力学和传热学在工程领域中的应用
热力学和传热学在工程领域中的应用热力学是研究热量、功和热功学的一门基础学科，它涉及到热力学定律、热力学公式、热力学过程等多个方面，具有广泛的应用价值。
而传热学是研究物质内部和周围的热量传递过程，具有重要的理论和实际应用价值。
在工程领域，这两个领域的知识有着广泛的应用。
热力学的应用工程领域中最常用的热力学应用之一是热力学循环。
热力学循环是一种能量转换过程，通常是将热能转换为机械能，或反向操作。
常见的发电厂就是一个例子。
在发电厂中，化石燃料的热值被转化成蒸汽（热能），这蒸汽推动涡轮发动机，最终输出电能（机械能）。
除此之外，热力学还有广泛的应用，如汽车发动机、燃气轮机、航空发动机、化学反应器等等。
热力学定律和热力学过程的应用行之有效，有很多领域都需要用到，如化工、制药、食品、染料、制版等行业。
传热学的应用在工程领域，传热学的应用就更加普遍了。
传热学主要分为三种传热方式：对流传热、辐射传热和传导传热。
对流传热的应用对流传热是指热量通过流体介质或气体输送的过程。
在燃气轮机或化学反应器中，利用对流传热的原理来完成高温气体的冷却和热反应的进行。
另外，在制冷和空调系统中，也采用了对流传热的原理，通过空气的对流来完成冷热交换。
辐射传热的应用辐射传热是指物体通过电磁波辐射而传递热量。
因此，在辐射传热中，热量的传递不需要介质物质的存在。
在工业领域中，太阳能加热器等辐射传热装置的应用越来越普遍。
此外，遁势加热技术和高温干燥技术也广泛应用于辐射传热中。
传导传热的应用传导传热是指热量从一个物体的低温区域逐渐传递到高温区域。
传导传热在制冷和制热系统中是非常经常使用的。
在一些特殊的情况下，通过改变物质的传导特性，可以实现物质的保温、保冷等效果，如冷却剂、保温材料等的应用。
总结热力学和传热学在工程领域中是非常重要的。
工程师们需要熟练掌握这些知识，才能够更有效地解决实际问题。
同时，在未来，热力学和传热学仍将在生命科学、新材料、先进制造等众多领域中发挥重要的应用价值。
传热学发展史
传热学发展史传热学这门学科的发展那可真是一部超级有趣的历史呢。
很早很早以前，人类就已经开始和传热现象打交道啦。
比如说，古人取暖的时候，围着火堆，那时候他们就知道火能散发热量，让自己暖和起来，这其实就是一种很原始的对传热的认识。
虽然他们不懂什么传热学的理论，但生活经验让他们知道靠近热源就会热乎。
在古代的建筑里也能发现传热学的影子。
那些厚厚的墙壁，一方面是为了防御，另一方面也是为了隔热呢。
冬天的时候，能把屋里的热气留住，夏天的时候，又能阻挡外面的热气进来。
就像咱们现在住的老房子，要是墙厚一点，就感觉冬暖夏凉，这都是古人智慧的体现。
后来啊，随着科学技术的慢慢发展，人们开始试着去理解传热背后的原理。
科学家们就像探险家一样，开始深入研究热到底是怎么传递的。
这时候就出现了一些伟大的先驱者。
牛顿提出了冷却定律，这就像是在传热学的黑暗中点亮了一盏小灯。
这个定律可是很重要的，它让人们对热传递的速度有了初步的认识。
就好比你把一杯热水放在那，你能大概知道它多久会凉下来，这就是牛顿冷却定律在起作用。
再到后来，傅立叶出场啦。
他的贡献那可不得了，傅立叶定律让人们对热传导有了更深刻的理解。
就好像给我们打开了一扇新的大门，让我们能走进传热学的世界，去探寻更多的奥秘。
到了近代，传热学的发展更是像火箭一样飞速前进。
随着工业革命的发展，各种各样的热交换设备出现了。
像蒸汽机的发展就离不开传热学的进步。
如果传热学不发展，蒸汽机的效率就提不高，那火车可能都跑不起来呢。
现在呀，传热学已经渗透到我们生活的方方面面了。
从家里的空调到汽车的发动机散热，再到大型的工业生产中的热交换过程。
比如说空调吧，它就是巧妙地利用了传热学的原理，把室内的热量搬运到室外，让我们能在炎热的夏天享受凉爽。
汽车发动机要是没有良好的散热系统，根据传热学原理来设计的话，那发动机很快就会因为过热而罢工啦。
而且在航天领域，传热学也至关重要。
在太空那种极端的环境下，航天器的散热和保温是大问题。
生活中的传热学原理及应用
生活中的传热学原理及应用1. 传热学的基本概念传热学是研究热量在物质之间传递的科学，包括传导、对流和辐射三种传热方式。
在生活中，我们常常可以观察到这些传热现象的应用。
2. 传热学在日常生活中的应用2.1 热传导的应用•厨房里的热传导技术：我们在炒菜时，会发现锅烧得很热，这是由于热量在锅底和食物之间通过热传导传递。
通过合理使用锅具，我们可以加快食物的烹饪速度。
•冬天的保暖技巧：冬天，我们常常会使用保暖衣物，如羽绒服。
羽绒服之所以能保暖，是因为其内部充满了羽绒，羽绒具有良好的保暖效果，能够阻止外界冷空气的热传导，保持人体的热量。
2.2 对流的应用•空调和暖气的工作原理：空调和暖气利用对流的原理来调节室内温度。
冷气机通过制冷循环来降低室内的温度，而暖气则通过通风或者辐射来升高室内的温度。
•科学地避暑降温：我们在夏天会选择去游泳池游泳，这是因为水具有良好的传热性质。
游泳时，我们的身体与水接触，体温通过对流传递给水，从而降低体温达到降温的效果。
2.3 辐射的应用•太阳能的利用：太阳是一个巨大的辐射能源，我们可以利用太阳能发电或者使用太阳能热水器来提供热水。
太阳光通过辐射传递能量，被吸收后转化为其他形式的能量。
•红外线热像仪的应用：红外线热像仪可以通过检测物体放射出的红外线来显示物体的热分布情况。
这种技术在医学、军事、建筑等领域有广泛的应用。
3. 传热学在工程领域的应用除了日常生活中的应用，传热学在工程领域也有着重要的应用价值。
下面列举几个例子：•热交换器的设计和优化：热交换器是一种用于传递热量的设备，广泛应用于化工、能源、制冷等领域。
通过传热学的理论和方法，可以设计出更高效、更节能的热交换器。
•电子设备的散热技术：随着电子设备的发展，散热成为一个重要的问题。
传热学可以用来设计和改进散热装置，保持电子设备的温度在安全范围内。
•锅炉和发动机的效率提升：在能源行业中，传热学被广泛应用于提高燃烧设备的效率。
通过优化设计和改进燃烧过程，可以降低能源消耗，提高设备的效率。
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传热学与应用发展摘要：热传递现象无时无处不在，它的影响几乎遍及现代所有的工业部门，也渗透到农业、林业等许多技术部门中。
传热学虽然从诞生至今不过二百多年的时间，但其应用已非常广泛。
随着热量传递理论体系的日趋完善、内容的不断充实，传热学已经成为现代技术科学中充满活力的主要基础学科之一。
传热学的普适性不仅表现为在能源动力、石油、冶金、化工、交通、建筑建材、机械、食品、轻工、纺织、医药等传统工业部门中，而且传热学的理论和技术在生产、科学研究等领域也得到了广泛的应用。
传热学理论的应用解决了决定这些部门生产过程的热工艺技术，对一些关键技术的解决起了重要的甚至是决定性的作用。
关键词：传热，热采技术，传热技术，应用，发展一、什么是传热热和冷是人们熟知的一对矛盾过程，凡是有温度差存在的地方，就有热量自发地从温度较高的区域或物体传递到温度较低的区域或物体，这样热量（能量）传递的过程成为传热，“传热学”是一门研究由于温度差引起的能量传递过程规律及具体应用的学科，也包括热量传递同时可能出现形式之间转化的更复杂的过程(如：高速气流对固体表面的“气动加热”效应、电机的通电发热等)。
热量在温度差作用下从一个物体传递至另外一个物体，或者在同一物体的各个部分之间进行传递的过程称为传热。
将传热进行分类的一个基本原则是按照热量传递的不同机理，即热量以何种方式或何种运动形式进行传递。
经过大量归纳总结，人们发现按传热的不同机理，可将传热划分成三种基本方式：热传导、热对流和热辐射。
当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时，在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，物质微粒（分子、原子或自由电子）的热运动传递了热量，这种现象被称为热传导，简称导热。
流体中，温度不同的各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递过程叫热对流。
流体各部分之间由于密度差而引起的相对运动称为自然对流；而由于机械（泵或风机等）的作用或其它压差而引起的相对运动称为强迫对流（或受迫对流）。
物体通过电磁波传递能量的过程称为辐射。
物体会因各种原因发出辐射能。
由于热的原因，物体的内能转化成电磁波的能量而进行的辐射过程称为热辐射【1】。
实际传热过程一般都不是单一的传热方式，如火焰对炉壁的传热，就是辐射、对流和传导的综合，而不同的传热方式则遵循不同的传热规律。
为了分析方便，人们在传热研究中把三种传热方式分解开来，然后再加以综合。
热科学的工程领域包括热力学和传热学.传热学的作用是利用可以预测能量传递速率的一些定律去补充热力学分析，因后裔只讨论在平衡状态下的系统．这些附加的定律是以三种基本的传热方式为基础的，即导热、对流和辐射。
传热学是研究不同温度的物体，或同一物体的不同部分之间热量传递规律的学科。
传热不仅是常见的自然现象，而且广泛存在于工程技术领域。
例如，提高锅炉的蒸汽产量，防止燃气轮机燃烧室过热、减小内燃机气缸和曲轴的热应力、确定换热器的传热面积和控制热加工时零件的变形等，都是典型的传热问题【2】。
在化学和石油化学工业领域内，使用着大量各式各样的传热和传质设备。
从一定意义上说，该领域是换热设备门类最齐全、形式最多的一个行业。
许多化工工艺流程中都包含各种加热器和冷却塔，还有一些化学反应本身就是生热或吸热过程。
在稠油的“热采”，原油的炼制和油品的远距离输送以及化纤、化肥的生产工艺中，传热都是非常关键的因素。
因为油自身物理性质的关系，它的对流换热表面传热系数往往比较低，所以强化油侧的对流换热具有非常大的经济效益。
化工传热过程往往具有如下一些基本特点：(1)参与换热的介质成分多而复杂，一般都在三四种以上；(2)常常与传质过程结合在一起；(3)经常涉及多相流(汽液、气固、液固，甚至汽液固三相)和非牛顿流体。
热力采油技术主要用于稠油油藏的开发。
热力采油的主要方法是向油层注入高温蒸汽，此外还有热水驱、火烧油层等。
注蒸汽开采稠油有两种方法。
第一种方法是蒸汽吞吐，先向生产井注入一定量的蒸汽，然后关井数日，焖井后开井排液生产。
第二种是蒸汽驱，它与水驱类似，只不过驱替流体是蒸汽，其采收率较高【3】。
热传递现象无时无处不在，它的影响几乎遍及现代所有的工业部门，也渗透到农业、林业等许多技术部门中。
可以说除了极个别的情况以外，很难发现一个行业、部门或者工业过程和传热完全没有任何关系。
不仅传统工业领域，像能源动力、冶金、化工、交通、建筑建材、机械以及食品、轻工、纺织、医药等要用到许多传热学的有关知识，而且诸如航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等很多高新技术领域也都在不同程度上有赖于应用传热研究的最新成果，并涌现出像相变与多相流传热、(超)低温传热、微尺度传热、生物传热等许多交叉分支学科。
在某些环节上，传热技术及相关材料设备的研制开发甚至成为整个系统成败的关键因素【4】。
热力设备、热机及其组成的热力系统是热能生产和利用的主要环节,这些环节的优劣直接影响能源的利用效率。
传热学在节能中的应用十分广泛并起着重要作用。
一、强化传热技术强化传热技术是六十年代发展起来的一种先进技术。
强化传热器件是一种节能的高效传热器件。
换热器的传热量可表示为：Q=KF△t当传热量Q一定时，对于一定的传热温差△t，提高传热系数K，则可收到减少换热面积F的效果。
强化传热技术是利用各种型式的翅片管多孔表面管、表面粗糙化管、螺旋槽管、管内插件等换热器件或在流动介质中附加电场、磁场、超声波、机械振动、添加剂等辅助设施，促使流过换热器件的介质产生湍流减薄边界热阻强化换热面的作用，从而达到有效传递热量的目的。
二、相变传热技术利用蒸气循环的发电系统，有60%的热能不断排放，电站冷却用水数量庞大。
这不仅造成了能源的浪费，而且给缺水地区及矿口的电力生产带来很大困难。
直接空冷电站不适应机组向大容量的发展水循环间接空冷电站热效率较低，这就限制了空冷电站的发展。
相变传热技术的发展为间接空冷电站提供了节约用水、回收废热、提高效率、降低电力生产成本的氨循环相变冷却系统。
这种电站冷却系统，利用廉价的氨作为冷却介质，在蒸气冷凝器再沸器中氨吸收汽机排汽的潜热沸腾相变，饱和氨汽经输汽管进人空冷塔在空气冷凝器管内凝结并排放电站废热，最后由回农管返回蒸气冷凝器再沸器完成相变循环。
这种冷却系统，传热在等温状态下进行，由于蒸气在较低的温度下凝结，因而大大提高了蒸气的循环效率。
三、高温传热技术目前，一种先进的工业沪设计是利用多孔板吸收高温工作气体的焓，并发射辐射热能从而达到回收余热、节约能原的目的。
这种能量转换形式和高温传热技术适用于冶金、陶瓷、玻璃工业等高温传热装置中。
燃耗可降低60%。
在这种系统中，由于多孔板的“表面加热”作用，所以炉膛体积大大减小，工件得到均匀加热，排烟温度大幅度降低。
四、直接换热技术利用熔盐微粒相变的潜热储存和释放能量直接接触换热则是一种能量传递的新形式、节约能源的新技术。
盐粒和气体反向流动的直接接触换热包括两个过程：一是储存废热；二是利用废热。
如钢铁厂、玻璃厂、水泥厂或流态化床燃烧的高温气体通过直接接触式热交换器把热量传递给盐的固态微粒，盐粒吸收潜热而熔化并把这部分热能储存起来。
熔盐液滴再通过直接接触式热交换器把储存的能量释放给与它接触的低温气体，低温气体被加热后就可加以利用。
五、高温部件冷却技术燃气轮机进口温度是影响发动机性能的一个重要循环参数。
一台推力为3500公斤的喷气发动机，将涡轮进口温度从1200 ℃提高到1350℃,其推重比就可提高15%，耗油率降低8%。
提高涡轮进口温度依靠发展耐高温材料、耐高温涂层技术和发展冷却技术两方面的努力来实现。
研究和发展冷却技术所用的成本仅是研究和发展耐高温合金材料的1/4，而使涡轮进口温度的提高却为改进合金材料的两倍。
利用高温涡轮叶片外部气膜保护性冷却、内部撞击冷却、加肋或扰流柱的强化对流冷却以及上述形式的复合冷却，是一种有效的高温涡轮【5】。
传热学与生产实践联系十分紧密，在国际上它是一门非常活跃的技术基础学科，每年都会召开各种专题学术会议，在国内似乎未得到足够重视。
传热学应该在发展节能技术和开发新能源发挥重要作用。
六、应用及进展对传热问题进行归纳，主要有两种：一类着眼于传热速率的大小及其控制问题，增强传热以缩小设备尺寸、提高生产能力，或者削弱传热以避免热损失、保持设备内部低于环境温度；另一类则着眼于温度分布及其控制问题，如热成像，高级材料加工表面以秒甚至毫秒控制骤冷和骤热。
无论是在传统工业农业，还是各类高新技术当中，传热学都有着极为广泛的应用。
（1）在铸造、焊接、金属热处理等常规机械加工工艺过程中，存在大量的非稳态导热、移动边界的固液相变传热以及各类对流换热问题。
在精密机械和精密仪器的制造和使用过程中，热应力和热变形量的预测、修正及控制也同样有赖于传热原理的指导。
（2）无论强电或弱电，元器件的有效冷却和设备的更新换代(提高质量并大幅度地缩小体积)都与强化传热研究有关。
例如大型发电机的转子、定子绕组和定子铁心的冷却就是典型的对流传热问题。
近百年来单机容量从几万干瓦扩大到百万千瓦，很大程度上是靠冷却技术的不断改进得以实现的，从空冷、氢冷发展到水冷，冷却技术的进步显著提高了电磁负荷强度和材料的利用率。
（3）在建筑施工领域，传热学也有着广泛的应用，如水利工程中的大坝要耗费成百上千万吨的水泥，而水泥浇注后的固化过程是一个生热过程，掌握并控制水泥浇注时的温度以及随后固化过程中温度的变化，对消除坝体内的热应力，减少甚至消灭内部裂纹，对保证工程质量和大坝的长期安全有极其重要的意义。
（4）在农业领域里，就目前水平而言，自然光照和气象条件仍然在很大程度上左右着农作物的收成，而天气状况与传热的关系是非常大的。
除气象条件以外，对农作物影响最大的因素莫过于水和肥，它们均通过土壤被作物吸收。
土壤是一种典型的多孔介质，多孔体材料中的热、质传递规律是当今传热学研究的热门课题之—。
（5）在航空航天领域中，传热学可谓功不可没，据美国航空和宇宙航行局(NASA)所作的技术分析，美国航天飞机的技术关键只有一个半，这半个是大推力的液氢—液氧火箭发动机航空发动机主轴承是滑油系统进行冷却和润滑的关键部件,由于主轴承自身的发热量较高,其换热边界条件的准确确定和加载决定了主轴承热分析的分析精度，对航空发动机主推力球轴承热分析中边界条件的处理方法进行研究。
，而那一个关键则是所谓“热防护系统”(TPS)，在发射回收宇航飞行器时要克服进入大气层由于高速气动加热形成的“热障”，必须寻求强有力的保护性冷却方式，追求利用温控涂层的合理烧蚀深度，这种传热不尽设计到表面融化和蒸发气化，同时还有不同组分的物质进行迁移，是复杂的传热过程。
（6）随着电子封装技术向着高密度、高性能、小型化和低成本的方向发展,振动与热引起的可靠性问题日益成为人们研究的重点，建立了振动与热传导的三维有限元模型,分析了结构在正弦激励与热循环载荷作用下的应力应变分布情况;研究结果表明,电子封装结构中最危险的部位始终位于离电路板中心最远的焊点上;在热循环载荷作用时，裂纹最早产生于危险焊点上离基板较近的体积平均层上；与电路板的厚度相比，基板的厚度及盖板的存在情况对焊点的热疲劳寿命影响较大。