傳熱學知識點

傳熱學熱傳導方式傳熱在固體液體氣體中發(fā)生傳熱方式為熱傳導，熱對流，熱輻射等溫面的特點：(1)溫度不同的等溫面或線彼此不能相交；(2)在連續(xù)的溫度場中，等溫面不會中斷(3)若溫度間隔相等時，等溫線的疏密可反映出不同區(qū)域導熱熱流密度（單位面積的熱流量）的大小。熱量方向與溫度梯度方向相反熱量傳遞方向不止能從高溫處傳向低溫處復合傳熱是指既有對流換熱，又有輻射換熱的換熱現(xiàn)象熱傳導熱傳導定義：物體內(nèi)部或相互接觸的表面間，由于分子、原子及自由電子等微觀粒子的熱運動及相互碰撞而產(chǎn)生的熱量傳遞現(xiàn)象稱為熱傳導(簡稱導熱)特點：物質各部分不會發(fā)生相對位移熱導率特點：1）對于同種物質，其固態(tài)的熱導率值最大，氣態(tài)的熱導率值最小2）一般金屬的熱導率大于非金屬的熱導率3）導電性能好的金屬，其導熱性能也好4）純金屬的熱導率大于它的合金5）對于各向異性物體，熱導率的數(shù)值與方向有關5）對于同種物質，其晶體的熱導率要大于非晶體的熱導率熱對流熱對流：指流體的宏觀運動使溫度不同的流體相對位移而產(chǎn)生的熱量傳遞的現(xiàn)象，顯然，熱對流只能發(fā)生在流體之中，而且必然伴隨有微觀微粒熱運動產(chǎn)生的導熱。流動原因：一自然對流：溫度不同引起密度差，輕者上浮，重者下沉；二強制對流：風機、泵或攪拌等外力所致流體質點的運動。強制對流引起的熱量傳遞遠大于自然對流熱量傳遞熱輻射熱射線主要有有紅外線，可見光熱輻射特點:(1)熱輻射總是伴隨著物體的內(nèi)熱能與輻射能這兩種能量形式之間的相互轉化。(2)熱輻射不依靠中間媒介，可以在真空中傳播因此，又稱其為非接觸性傳熱。(3)物體間以熱輻射的方式進行的熱量傳遞是雙向的。即不僅高溫物體向低溫物體輻射熱能，而且低溫物體向高溫物體輻射熱能。布魯布魯對流換熱對流換熱：流體與固體表面之間的熱量傳遞是熱對流和導熱兩種基本傳熱方式共同作用，不是基本傳熱方式特點：(1)導熱與熱對流同時存在的熱傳遞過程(2)必須有直接接觸（流體與壁面）和宏觀運動；也必須有溫差(3)由于流體粘性和受壁面摩擦阻力的影響，緊貼壁面處會形成速度梯度很大的邊界層對流換熱是指流體流經(jīng)固體時流體與固體表面之間的熱量傳遞現(xiàn)象圓管壁穩(wěn)定傳熱時，溫度呈對數(shù)曲線分布某管道采用兩種不同的材料組成保溫層，如果內(nèi)外保溫層厚度相等，將導熱系數(shù)小的材料放置在外層，保溫效果更好(錯誤)提高對流傳熱系數(shù)的途徑：①使流動從層流轉變?yōu)橥牧鳍谠黾恿魉佗墼龃蠊軓舰苓x用螺紋管，短管，彎管（5）.在管外流動，應加折流板沸騰三個階段：自然對流、核狀沸騰、膜狀沸騰，工業(yè)上采用核狀沸騰邊界層的分離增強了流體的擾動，h增大/流體在圓管外的換熱，為避免層流，底層對對流換熱的影響會設置障礙物，促使邊界層的分離形成，為增強傳熱效果空氣在圓管內(nèi)做湍流運動，當其他條件不變，空氣流速提高一倍時，對流傳熱h為原來對流傳熱系數(shù)的1.74倍某管道采用兩種不同的材料組成保溫層，如果內(nèi)外保溫層厚度相等，將導數(shù)系數(shù)小的材料放置在外層，保溫效果更好(錯誤)蒸汽冷凝時，定期排放不凝性氣體。蒸汽與凝咽同方向。在管壁外裝金屬絲?？梢蕴岣邔α鲹Q熱系數(shù)，增強換熱效果液體沸騰時的強化措施有操作壓強升高，將光滑的加熱表面腐蝕，在加熱面上燒結金屬顆粒，添加表面活性劑傳導傳熱穩(wěn)定傳熱時，通過各層的傳熱量Q相同，但熱量通量q卻不相同半徑越大，熱流密度越小輻射換熱定義：由熱運動產(chǎn)生的，以電磁波形式傳遞的能量特點：a.任何物體只要溫度高于0K，就會不停地向周圍空間發(fā)出熱輻射；b可以在真空中傳播；c.伴隨能量形式的轉變d具有強烈的方向性e輻射能與溫度和波長均有關f發(fā)射輻射取決于溫度的4次方理想物體是黑體，灰體，鏡體。透明體不是理想物體黑體輻射能力僅與溫度有關，溫度升高，輻射能力迅速增大單色發(fā)射率：而物體之發(fā)射率只與物體本身表面性質(包括本身溫度T1)有關，與外界環(huán)境無關。又稱為光譜發(fā)射率黑體溫度越高其單色輻射力最大值所對應的波長越短黑體的吸收率最大，因而輻射能量就最強物體的吸收率和發(fā)射率與溫度有關，則二者只有處于同一溫度下的值才能相等若表面11為非凹表面（平、凸）時，F(xiàn)F1,1=0；若表面11為凹表面，0熱輻射在氣體內(nèi)呈指數(shù)規(guī)律衰減強化輻射換熱的措施有：1）增加發(fā)射率2）增加角系數(shù)3）提高高溫物體溫度4）增大高溫物體的面積削弱輻射換熱的措施：1）降低發(fā)射率2）降低角系數(shù)3）加入遮熱板設置隔熱檔板是減少輻射散熱的有效辦法，擋板材料的黑度愈低，擋板的層數(shù)愈多，熱損失愈少氣體輻射的特點：(1)氣體輻射對波長具有選擇性(2)氣體的發(fā)射和吸收輻射能是在整個氣體層內(nèi)實現(xiàn)的。氣體中輻射能的發(fā)射和吸收與氣體的溫度、壓強及氣體層厚度有關用不同導熱系數(shù)的保溫材料對管道進行保溫，若兩保溫層厚度相等，為減少散熱損失，應將導熱系數(shù)小的材料放在內(nèi)層傳熱過程試試是幾種基本傳熱方式同時起作用的串聯(lián)傳熱過程：建筑物內(nèi)外空氣的傳熱，散熱器、暖氣片的散熱，塑料熔融擠出時與環(huán)境的換熱，熱煤氣管道向周圍空氣的散熱，換熱器內(nèi)煙氣與空氣間的換熱，窯內(nèi)熱氣體通過窯墻壁的散熱，窯內(nèi)焰火與物料間的換熱兩個傳熱體壁面間如果接觸不良，中間會形成接觸熱阻；總熱阻增大，傳熱速率降低高溫場合，輻射換熱占主導作用多層平壁僅比單層平壁增加若干層內(nèi)熱阻某傳熱過程，管道內(nèi)外側的復合傳熱系數(shù)分別為h1和h2，如果h1＞h2，要有效提高換熱效果，最佳措施是增大h1看一看換熱器的分類換熱器應當盡量布置成逆流，而盡可能避免作順流布置熱管傳導熱量的能力很強，因為利用相變化時對流傳熱系數(shù)大的特點U型管換熱器，具有補償圈的換熱器，外浮頭墊塞式換熱器具有消除熱應力冷熱流體的進出溫度都確定的情況下，采用逆流比順利所需傳熱面積小換熱器的強化途徑：1）改進傳熱面結構2）節(jié)能3）有效地增大H值提高換熱器的總傳熱系數(shù)的措施有第一，及時清理兩側污垢，第二，提高對流換熱系數(shù)小的一側流體的流速，第