熟悉传热学的基础知识

1M411041 热量传递的基本方式

热量传递有三种基本方式：

(1)导热，又称热传导

● 导热是指物体各部分无相位移或不同物体直接接触时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子

热运动而进行的热量传递现象

● 导热系数丸又称导热率，是指单位厚度的物体具有单位温度差时，在它的单位面积上单位时间

的导热量。

(2)热对流

● 依靠流体的运动，把热量由一处传递到另一处的现象，称为热对流。

● 工程上常见的传热情况(如管壳式换热器、蒸汽锅炉的管束＼冰箱的冷凝器等)往往不是单纯的

热对流，而是流体与固体壁直接接触时的换热过程，这时既有热对流也伴随有热传导，已不再是

基本传热方式，将其称为对流换热(又称放热)。

● 对流换热表面传热系数(有时简称对流换热系数)，是指单位面积上，当流体同壁之间为单位温

差，在单位时间内所能传递的热量，表达了该对流换热过程的强弱。

(3)热辐射

● 依靠物体表面对外发射可见和不可见的射线(电磁波)传递热量称为热辐射，也称

为辐射换热。

● 热辐射传热过程并不需要像导热或热对流那样以冷、热物体的直接___________接触传递热

量。

(4)传热过程

导热、热对流和热辐射三种基本传热方式的组合，形成了由温度差引起的传热过程。

1M411042 增强和削弱传热的途径

所谓增强传热，是提高换热设备单位传热面积的传热量，即提高传热系数,减少传热热阻。而削弱传热

是指降低传热系数、增加传热热阻。.

(1)传热系数和传热热阻

工程中常遇到热量从固体壁面一侧的高温流体，通过固体壁传递给另一侧低温流体的过程，称为传热

过程。如图1M411042所示，假设传热过程处于稳态，热流方向与壁面垂直。传热的热流量基本汁算式：

Q＝k(tl—t2)A

才由 6———J《执蔡擀

●传热系数k：即单位时间、单位壁面积上，冷热流体间每单位温度差可传递的热量。

A 值能反映传热过程的强弱。

● 传热过程的热阻是冷、热流体的换热热阻及壁的导热热阻之和，与传热系数互为倒数关系。对于

换热器，传热系数k 值越大，传热热阻R 值越小，传热就越好；对于热力管道的保温，传热系数K值

越小，传热热阻及值越大，保温性能越好。

(2)增强传热的主要途径

● 扩展传热面。

● 改变流动状况。

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● 在流体中加入添加剂。

● 改变换热表面状况。

小直径管代替大直径管，用椭圆管代替圆管提高表面传热系数o

● 改变能量传递方式

● 靠外力强化换热：

(3)削弱传热的主要途径

● 在冷热设备上包裹绝热材料的保温措施。

● 将热设备的外壳制成真空夹层

● 改变表面的辐射特性

● 附加抑制对流的元件例如：

● 在保温材料的表面或内部添加憎水剂。

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