传热学基础知识

发布于: 2023-02-27 来自:知识分享/知识分享 840


暖通专业考试中,热源与冷源设备的选择计算、各种供热设备保温材料的设计、各类换热器的设计、围护结构的传热过程等,都涉及传热学知识。《传热学》也是我们专业的基础课程,为了更好的通过考试,我们总结了在注册考试中涉及到的传热学知识。

一、传热的基本方式

(1)导热

1)概念

导热又称热传导,是指物体各部分无相对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,导热是物质的属性,导热过程可以在固体、液体及气体中发生。但在引力场下,单纯的导热一般只发生在密实的固体中,因为,在有温差时,液体和气体中可能出现热对流而难以维持单纯的导热。

2)相关计算公式

通过平壁的导热量计算公式:1677464257160451.png

热流密度:1677464294486133.png

式中: A——壁面积,m2

 δ——壁厚,m

t——壁两侧表面的温差,

 λ——导热系数,W/m·K)。

(2)热对流

1)概念

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,是传热的另一种基本方式。

对流换热:流体与固体壁直接接触时的换热过程,传热学把它称为“对流换热”。而且因为有温度差,热对流将同时伴随热传导,所以,对流换热过程的换热机制是既有热对流的作用,亦有导热的作用,故对流换热与热对流不同,它已不再是基本传热方式。

2)对流换热的基本公式

1677464327298033.png

式中:

tw

——

固体壁表面温度,℃;


tf

——

流体温度,℃;


t

——

壁表面与流体温度差,℃;


h

——

对流换热表面传热系数,W/(m2·K)

(3)热辐射

1)概念:

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,或者说光子)传递热量。

辐射换热:物体间靠热辐射进行的热量传递称为辐射换热。

2)计算公式

两个无限大的平行平面单位面积、单位时间辐射换热热流密度:1677464375618475.png

Am2上的辐射热流量:1677464441226994.png

式中C1,212两表面间的系统辐射系数。

二、传热过程

传热过程:工程中经常遇到两流体通过固体壁面的换热,即热量从壁一侧的高温流体通过壁传给另一侧的低温流体的过程,称为传热过程。

传热系数计算公式1677464472457315.png