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传热物理量与传热基本方程

发布时间:2010/06/18

一、传热中的一些物理量和单位:
1.热量:是能量的一种形式。用Q表示,[J];
2.传热速率:单位时间内传递的热量 q=Q/t,J/s即[w ];
3.热强度(热通量、热流密度):Q/QS单位时间、单位传热面积所传递的热量。 [ w/m2];
4.焓:单位质量的物质所具有的热量称为焓。 [J/㎏]或[J/mol]
5.潜热:单位质量的物体在一定的温度下发生相变时所吸取或放出的热量;
6.恒压比热:压强恒定时(常指一个绝对大气压)单位质量的物体温度升高1[K]时所需要的热量。[J/㎏-1.K-1 ]或[J/mol-1.K-1
];
7.显热:物体的质量与比热及温度变化值的乘积。[QB=m.CF.△T]。
二.稳态传热与非稳态传热
当与热流方向垂直的任一截面上、某点的温度和传热速率随位置变化而不随时间而变化时,称为稳态传热。
当与热流方向垂直的任一截面上、某点的温度和传热速率既随位置变化又随时间而变化时,称为非稳态传热。
三、工业上的换热方法
1.直接换热(混合式换热)冷热两种流体在换热中直接混合而交换。例如:硫酸工业中,对高温的 炉气进行降温,就是用冷水与 直接接触进行换热。
2.间壁换热:冷热流体处于固体壁面的两侧,热流体将热量传给壁面,通过间壁由另一壁面将热量传给冷流体。
3.蓄热式换热:热流体通过炉内,放出热量使炉温升高,然后将需要加热的冷流体通过炉内, 吸取热量炉温下降,然后使热流体再次入炉,如此交替使冷、热流体换热。
四,热量传递的基本方式
1.导热(热传导):物体分子振动或物体内部自由电子的转移而引起的传热过程。(可以发生在固、液、气三相中。)
2.热对流(给热):流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程。(仅发生在流体中,如气体、液体。)
3.热辐射:因热的原因而产生的电磁波在空间的传递。(固、液、气都可以进行热辐射,一般 以上才考虑热辐射影响。)
五.总传热速率方程
a=KS△tm q∝s△tm q=△tm/(1/KS)=传热推动力/传热阻力
—传热速率 [w ];
—总传热系速 [w/m2℃ ];
—传热面积 [ m2];
—平均温度差 [ ℃ ]。
K的物理意义: K=q/S△tm

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