傳熱學與物質(zhì)傳熱的基本方式
傳熱學是研究不同溫度的物體,或同一物體的不同部分之間熱量傳遞規(guī)律的學科。傳熱不僅是常見的自然現(xiàn)象,而
且廣泛存在于工程技術領域。例如,提高鍋爐的蒸汽產(chǎn)量,防止燃氣輪機燃燒室過熱、減小內(nèi)燃機氣缸和曲軸的熱
應力、確定換熱器的傳熱面積和控制熱加工時零件的變形等,都是典型的傳熱問題。
物質(zhì)傳熱的基本方式有輻射、對流和熱傳導三種。
熱傳導是指在不涉及物質(zhì)轉(zhuǎn)移的情況下,熱量從物體中溫度較高的部位傳遞給相鄰的溫度較低的部位,或從高溫物
體傳遞給相接觸的低溫物體的過程,簡稱導熱。
對流傳熱是指不同溫度的流體各部分由相對運動引起的流體與流體、流體與固體壁面接觸時彼此的熱量交換過程。
它既包括流體位移時產(chǎn)生的對流,又包括流體分子間的導熱,因此對流傳熱是導熱和對流綜合作用的結果。工程上
廣泛遇到的對流換熱,是指流體與其接觸的固體壁面之間的換熱過程,它是熱傳導和熱對流綜合作用的結果。決定
換熱強度的主要因素是對流的運動情況。
熱輻射是指物體因自身具有溫度而輻射出能量的現(xiàn)象。它是波長在0.1~100微米之間的電磁輻射,因此與其他傳熱
方式不同,熱量可以在沒有中間介質(zhì)的真空中直接傳遞。太陽就是以輻射方式向地球傳遞巨大能量的。每一物體都
具有與其**溫度的四次方成比例的熱輻射能力,也能吸收周圍環(huán)境對它的輻射熱。輻射和吸收所綜合導致的熱量
轉(zhuǎn)移稱為輻射換熱。