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热传递热量通过流体的对流传递热量传递是指热量从高温物体传递到低温物体的过程。
传热的方式有三种：传导、对流和辐射。
在介绍流体的对流传热之前，先了解一下传热的基本知识。
一、热传递的基本原理热传递是能量的传递方式，能量从高温物体到低温物体传递，使两者达到热平衡。
热传递的方式有传导、对流和辐射三种。
（一）传导传导是指通过物质内部的分子热振动传递热量的过程。
热量沿温度梯度从高温区域传递到低温区域。
传导率取决于物质的导热性质和温度梯度。
常见的固体和液体都能够传导热量。
（二）对流对流是指通过物体表面上的流体（比如液体或气体）的运动传递热量的过程。
对流分为自然对流和强制对流两种形式。
自然对流是指在温差的驱动下，流体由于密度的差异而形成的运动。
比如，加热后的空气密度减小，上升形成对流。
强制对流是指通过外部力（如风或泵）使流体运动，从而传递热量。
强制对流可以通过风扇或泵等设备来搅动流体，加速热量传递。
（三）辐射辐射是指通过电磁波将热量从发光物体传递到其他物体的过程。
辐射可以在真空中传递，无需介质传递。
常见的辐射形式有电磁波、红外线和可见光等。
二、流体的对流传热流体的对流传热是指通过流动的流体传递热量的过程。
流体的对流传热包括自然对流和强制对流。
（一）自然对流传热自然对流传热是指在温差作用下，流体通过密度的差异而产生的运动，从而传递热量。
自然对流传热的机理是流体受热后密度下降，体积膨胀，从而使流体向上运动。
同时，冷却后的流体密度增加，使流体向下运动。
形成这种循环运动的力称为浮力。
自然对流传热最常见的例子就是热气球。
在热气球中，空气被加热后变得轻，从而使热气球得以上升。
（二）强制对流传热强制对流传热是通过外部力（如风或泵）使流体运动，从而传递热量。
强制对流传热的机理是外部力搅动流体，使流体中的高温部分与低温部分混合，加速热量的传递。
在实际工程中，强制对流传热是非常常见的应用。
比如，利用风扇将空气吹向加热元件，加速热量传递。
传热学第三章对流传热一、名词解释1．速度边界层：在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层。
2．温度边界层：在流体温度场中壁面附近温度发生急剧变化的薄层。
3．定性温度：确定换热过程中流体物性的温度。
4．特征尺度：对于对流传热起决定作用的几何尺寸。
5．相似准则(如Nu,Re,Pr,Gr,Ra)：由几个变量组成的无量纲的组合量。
6．强迫对流传热：由于机械(泵或风机等)的作用或其它压差而引起的相对运动。
7．自然对流传热：流体各部分之间由于密度差而引起的相对运动。
8．大空间自然对流传热：传热面上边界层的形成和发展不受周围物体的干扰时的自然对流传热。
9．珠状凝结：当凝结液不能润湿壁面(θ>90˚)时，凝结液在壁面上形成许多液滴，而不形成连续的液膜。
10．膜状凝结：当液体能润湿壁面时，凝结液和壁面的润湿角(液体与壁面交界处的切面经液体到壁面的交角)θ<90˚，凝结液在壁面上形成一层完整的液膜。
11．核态沸腾：在加热面上产生汽泡，换热温差小，且产生汽泡的速度小于汽泡脱离加热表面的速度，汽泡的剧烈扰动使表面传热系数和热流密度都急剧增加。
12．膜态沸腾：在加热表面上形成稳定的汽膜层，相变过程不是发生在壁面上，而是汽液界面上，但由于蒸汽的导热系数远小于液体的导热系数，因此表面传热系数大大下降。
二、填空题1．影响自然对流传热系数的主要因素有：、、、、、。
(流动起因，流动速度，流体有无相变，壁面的几何形状、大小和位置，流体的热物理性质)2．速度边界层是指。
（在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层。
）温度边界层是指。
（在流体温度场中壁面附近温度发生急剧变化的薄层。
）3．流体刚刚流入恒壁温的管道作层流传热时，其局部对流传热系数沿管长逐渐，这是由于。
（减小，边界层厚度沿管长逐渐增厚）4．温度边界层越对流传热系数越小，强化传热应使温度边界层越。
（厚，簿）5．流体流过弯曲的管道或螺旋管时，对流传热系数会，这是由于。
（增大，离心力的作用产生了二次环流增强了扰动）6． 流体横掠管束时，一般情况下， 布置的平均对流传热系数要比 布置时高。
传热学中的对流传热与传导传热传热学是研究物体内部或物体之间热量传递规律的学科。
在这个领域中，对流传热和传导传热是两个基本而重要的概念。
首先，我们来介绍一下对流传热。
对流传热是指通过流体（气体或液体）的运动传递热量的过程。
我们知道，热气会上升，冷空气则下沉。
当一个物体受热时，由于局部升温，局部的气体也会被加热，导致其密度减小，从而形成一个向上的热空气、气流。
这个热空气通过自然对流或强制对流传递热量。
对流传热可以分为自然对流和强制对流两种形式。
自然对流是在没有外部力驱使的情况下，由于密度差异引起的热气体或流体的运动。
例如，我们在炉子上方能够感受到的热气流，正是由于自然对流所引起的。
而强制对流则是由于外部力的作用，将热气体或流体迫使运动起来。
例如，风扇产生的强风，能够加速热气体的运动，从而增强对流传热。
在传热学中，对流传热的计算是一个非常复杂的过程。
因为对流传热受到多种因素的影响，包括流体的性质、流体速度、流动的几何形状、壁面的温度等等。
要准确计算对流传热，需要引入一些基本参数，如传热系数和换热面积。
传热系数是描述热量传递效果的物理量，而换热面积则是描述实际接触面积的物理量。
与对流传热相对应的是传导传热。
传导传热是指热量通过物体内部的分子热运动传递的过程。
当我们将一个物体的一端加热时，热量将从加热端向冷却端传递。
这是因为在物体内部，热量会使得分子热运动加剧，分子之间的碰撞和传递也会加强。
传导传热的速率取决于物体的导热性能和温度差。
不同物质具有不同的导热性能。
导热性能越好，传导传热的速率越快。
例如，金属是一个非常好的导热体，因此可以迅速传导热量。
而空气和水则是较差的导热体，它们在传导传热时速率较慢。
在实际应用中，我们可以利用物质的导热性能来设计制造各种热传导设备，如散热片、散热器等，用于热管理和热控制。
除了对流传热和传导传热，还有一个重要的传热方式是辐射传热。
辐射传热是指通过热辐射波长范围内的电磁波传递热量的过程。
传热学基本知识总结传热学是研究热能在物质中传递的科学，是物体内部的热平衡和热不平衡的原因和规律的研究。
传热学的基本知识涵盖了传热的基本概念、传热方式、传热导率与传热过程的数学描述等内容。
以下是对传热学基本知识的总结。
一、传热的基本概念1.温度：物体内部分子运动的程度的度量。
温度高低决定了热能的传递方向。
2.热量：物体之间由于温度差异而传递的能量。
热量沿温度梯度从高温区向低温区传递。
3.热平衡：物体内部各点的温度相等，不存在热量传递的状态。
4.热不平衡：物体内部存在温度差异，热量从高温区传递到低温区。
二、传热方式1.热传导：固体内部的分子传递热量的方式，通过分子的碰撞传递热量。
2.对流传热：液体或气体中，由于温度差异而产生的流动传递热量的方式。
3.辐射传热：热能通过电磁波的传播传递热量的方式，无需介质参与。
三、热导率热导率是物体传导热量的能力，用导热系数λ来衡量。
热导率取决于物质本身的性质，与物质的材料、温度有关。
热导率越大，物体传热能力越强。
四、传热数学描述1.热量传递方程：描述物体内部传热过程的数学方程，根据物体内部各点之间的温度差和传热方式的不同可以分为热传导方程、热对流方程和热辐射方程。
2.热导率公式：用来计算物体传热量的数学公式，通常与热导率、温度差、传热面积等物理量相关。
五、传热实例1.热传导：例如铁棒的两端被加热，热量通过铁棒内部分子的传递向另一端传递。
2.对流传热：例如空气中的对流传热，空气受热后变热上升，形成了对流传热。
3.辐射传热：太阳的辐射热量通过空间传递到地球表面，为地球提供能量。
在工程中，传热学常常运用于热工系统的设计和优化。
工程师可以通过对传热方式的研究和对材料热导率的了解，提高传热效率，减少能量损耗。
例如，在电子设备的设计中，通过优化散热结构和选择高热导率的材料，可以有效降低设备的温度，提高设备的工作效率和寿命。
传热学也广泛应用于暖通空调系统、汽车引擎、核反应堆等领域。
1. 热对流是指由于流体的宏观运动而引起的流体各部分之间发生相对位移，冷，热流体相互掺混所导致的热量传递过程。
热对流仅能发生在流体中，而且由于流体中的分子同时在进行着不规则的热运动，因而热对流必然伴随又热传导现象。
2. 温度场分为两大类：一类是稳态工作条件下的温度场，此时物体中各点的温度不随时间而变，称为稳态温度场或定常温温度场；另一类是工作条件变动时的温度场。
3. 习惯上把导热系数小的材料称为保温材料，又称隔热材料或绝热材料。
4. 平均温度不高于350摄氏度时导热系数不大于0.12W/（m.k）的材料称为保温材料。
5. 对流传热是流体流过固体表面时流体与固体间的热量交换。
6. 对流传热的研究方法有分析法、实验法、比拟法、数值法。
7. 对流传热问题完整的数字描写包括对流传热微分方程组及定解条件，前者包括质量衡量、动量守恒及能量守恒这三个守恒定律的数字表达式。
8. 蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时有两种不同的凝结形式。
膜状凝结是凝结液体能很好的润湿壁面，它就在壁面上铺展成膜。
珠状凝结是当凝结液体不能很好地润湿壁面时，凝结液体在壁面上形成一个个的小液体。
9. 当蒸汽流动方向与液膜向下的流动方向相同时使液膜拉薄，h增大。
反方向时则会组滞液膜的流动使其增厚，h减小。
10. 液体的汽化分为蒸发和沸腾两种。
前者是发生在液体表面上的汽化过程，后面的是液体内部已产生汽泡的形式进行的汽化过程。
11. 沸腾的三个区域有核态沸腾、过渡沸腾、稳定模态沸腾区。
12. 影响沸腾传热的因素有不凝结气体、过冷度、液位高度、重力加速度和管内沸腾。
13. 辐射传热是物体之间相互辐射和吸收的总效果。
当物体与环境处于热平衡时，其表面上的热辐射仍在不停的进行但其净得辐射传热量等于零。
14. 热辐射的传递能量的特点有1）热辐射的能量传递不需要其他的介质存在，而且在真空中传递的效率最高。
2）在物体发射与吸收辐射能量的过程中发生了电磁能与热能两种能量形式的转换。
