传热学的研究内容

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传热学 -研究内容

传热学是研究不同温度的物体，或同一物体的不同部分之间热量传递规律的学科。

导热
温度不均匀的物体内部或不同温度的物体直接接触时，由于物质的分子、原子运动而引起热量的传递。发动机中受热零部件的温度分布极不均匀，这些零部件中的热量是以导热方式从高温区向低温区传递的。导热系数，反映物质的热传导能力。按傅里叶定律（见热传导），其定义为单位温度梯度（在1m长度内温度降低1K）在单位时间内经单位导热面所传递的热量。各种物质的热导率数值主要靠实验测定，其理论估算是近代物理和物理化学中一个活跃的课题。
热导率一般与压力关系不大，但受温度的影响很大。纯金属和大多数液体的热导率随温度的升高而降低，但水例外；非金属和气体的热导率随温度的升高而增大。传热计算时通常取用物料平均温度下的数值。此外，固态物料的热导率还与它的含湿量、结构和孔隙度有关。一般含湿量大的物料热导率大。如干砖的热导率约为0.27W/(m·K)而湿砖热导率为0.87W/(m·K)。物质的密度大，其热导率通常也较大。金属含杂质时热导率降低，合金的热导率比纯金属低。各类物质的热导率〔W/(m·K)〕的大致范围是：金属为50～415，合金为12～120，绝热材料为0.03～0.17，液体为0.17～0.7，气体为0.007～0.17。
对流传热
流体流过固体表面时与固体表面之间的传热过程，是流体的宏观运动（对流）和微观运动（导热）共同作用的结果。燃气涡轮发动机的燃烧室、涡轮、液体火箭发动机的推力室等都采用对流传热进行冷却。依靠流体微团的宏观运动而进行的热量传递。这是热量传递的三种基本方式之一。化工生产中处理的物料大部分是流体，流体的加热和冷却都包含对流传热。在化工生产中，对流传热在习惯上专指流体与温度不同于该流体的固体壁面直接接触时相互之间的热量传递。这实际上是对流传热和热传导两种基本传热方式共同作用的传热过程。例如间壁式换热器中的流体与间壁侧面之间的热量传递，反应器中固体物料或催化剂与流体之间的热量传递，都是这样的传热过程。
传热阻
传热阻以往称总热阻，现统一定名为传热阻。传热阻R0是传热系数K的倒数，即R0=1/K，单位是平方米度/瓦（㎡K/W）围护结构的传热系数K值愈小，或传热阻R0值愈大，保温性能愈好。
辐射传热
任何物体在任何温度下都在向外界发射各种波长的电磁波，物体发射电磁波的能量称为辐射能，这种现象称为热辐射。辐射能不需要任何物体作介质，可以在真空中传播，辐射能被其他物体吸收后转变为热能。所有落在物体上的辐射能完全被该物体吸收，这类物体称为黑体。所有落在物体上的辐射能都能穿透过去的物体称为透热体，空气是近似的透热体，大多数固体和液体都是不透热体。所有落在物体上的辐射能全部被乱反射的物体称为白体。对于一般物体，落在物体表面上的辐射能一部分被吸收，其余部分被乱反射，这类物体称为灰体。被灰体吸收的辐射能与落在灰体上的总辐射能之比称为灰体的黑度。例如，燃烧室中燃气内含有碳粒时能使燃气的黑度增加。

来源：中国百科网