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第04章热量传递060529第四章
热量传递
第一节热量传递的方式
第二节热传导
第三节对流传热
第四节辐射传热
第五节换热器
本章主要内容
第四章热量传递
第一节热量传递的方式
一、热传导
二、对流传热
三、辐射传热
本节的主要内容
在环境工程中,很多过程涉及到加热和冷却:
对水或污泥进行加热;
对管道及反应器进行保温以减少系统的热量散失;
在冷却操作中移出热量。
传热是极普遍的过程:
凡是有温差存在的地方,就必然有热量传递。
第一节热量传递的方式
环境工程中涉及到的传热过程主要有两种情况:
强化传热过程,如各种热交换设备中的传热;
削弱传热过程,如对设备和管道的保温,以减少热量损失。
传热速率问题
根据传热机理的不同,热的传递主要有三种方式:
热传导
对流传热
辐射传热
通过物质的分子、原子和电子的振动、位移和相互碰撞发生的热量传递过程
流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程,仅发生在液体和气体中。通常认为是流体与固体壁面之间的热传递过程。
物体由于热的原因而发出辐射能的过程
物体各部分之间无宏观运动
第一节热量传递的方式
第一节热量传递的方式
(1)什么是热传导?
(2)什么是对流传热?分别举出一个强制对流传热和自然对流传热的实例。
(3)简述辐射传热的过程及其特点
(4)试分析在居室内人体所发生的传热过程,设室内空气处于流动状态。
(5)若冬季和夏季的室温均为18℃,人对冷暖的感觉是否相同?在哪种情况下觉得更暖和?为什么?
思考题
一、傅立叶定律
二、导热系数
三、通过平壁的稳定热传导
四、通过圆管壁的稳定热传导
本节的主要内容
第二节热传导
在气态、液态和固态物质中都可以发生,但传递的方式和机理是不同的。
气体的热量传递是气体分子作不规则热运动时相互碰撞的结果
固体以两种方式传递热量:晶格振动和自由电子的迁移;
液体的结构介于气体和固体之间,分子可作幅度不大的位移,热量的传递既由于分子的振动,又依靠分子间的相互碰撞。
机理:通过物质的分子、原子和电子的振动、位移和相互碰撞发生的热量传递过程
条件:物体各部分之间无宏观运动
第二节热传导
T=T0
Q
T=T1
热流流量
t=0
T=T0
T=T0
需要一个恒定的热量流量Q通过,才能维持温度差
不变
热传导的速率?
第二节热传导
一、傅立叶定律
y方向上的热量流量,也称为传热速率,W
导热系数,W/(m·K)
y方向上热量通量,即单位时间内通过单位面积传递的热量,又称为热流密度,W/m2
垂直于热流方向的面积,m2
y方向上的温度梯度, K/m
傅立叶定律
第二节热传导
一、傅立叶定律
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