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技術前沿

傳熱物理量與傳熱基本方程

字體: 放大字體  縮小字體 發布日期:2009-05-04  來源:互聯網  瀏覽次數:359

一、傳熱中的一些物理量和單位:
1.熱量:是能量的一種形式。用Q表示,[J];
2.傳熱速率:單位時間內傳遞的熱量 q=Q/t,J/s即[w ];
3.熱強度(熱通量、熱流密度):Q/QS單位時間、單位傳熱面積所傳遞的熱量。 [ w/m2];
4.焓:單位質量的物質所具有的熱量稱為焓。 [J/㎏]或[J/mol]
5.潛熱:單位質量的物體在一定的溫度下發生相變時所吸收或放出的熱量;
6.恒壓比熱:壓強恒定時(常指一個絕對大氣壓)單位質量的物體溫度升高1[K]時所需要的熱量。[J/㎏-1.K-1 ]或[J/mol-1.K-1
];
7.顯熱:物體的質量與比熱及溫度變化值的乘積。[QB=m.CF.△T]。
二.穩態傳熱與非穩態傳熱
當與熱流方向垂直的任一截面上、某點的溫度和傳熱速率隨位置變化而不隨時間而變化時,稱為穩態傳熱。
當與熱流方向垂直的任一截面上、某點的溫度和傳熱速率既隨位置變化又隨時間而變化時,稱為非穩態傳熱。
三、工業上的換熱方法
1.直接換熱(混合式換熱)冷熱兩種流體在換熱中直接混合而交換。例如:硫酸工業中,對高溫的 爐氣進行降溫,就是用冷水與 直接接觸進行換熱。
2.間壁換熱:冷熱流體處于固體壁面的兩側,熱流體將熱量傳給壁面,通過間壁由另一壁面將熱量傳給冷流體。
3.蓄熱式換熱:熱流體通過爐內,放出熱量使爐溫升高,然后將需要加熱的冷流體通過爐內, 吸收熱量爐溫下降,然后使熱流體再次入爐,如此交替使冷、熱流體換熱。
四,熱量傳遞的基本方式
1.導熱(熱傳導):物體分子振動或物體內部自由電子的轉移而引起的傳熱過程。(可以發生在固、液、氣三相中。)
2.熱對流(給熱):流體各部分之間發生相對位移所引起的熱傳遞過程。(僅發生在流體中,如氣體、液體。)
3.熱輻射:因熱的原因而產生的電磁波在空間的傳遞。(固、液、氣都可以進行熱輻射,一般 以上才考慮熱輻射影響。)
五.總傳熱速率方程
a=KS△tm q∝s△tm q=△tm/(1/KS)=傳熱推動力/傳熱阻力
—傳熱速率 [w ];
—總傳熱系速 [w/m2℃ ];
—傳熱面積 [ m2];
—平均溫度差 [ ℃ ]。
K的物理意義: K=q/S△tm

 
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