熱量傳遞
由于溫度差而產生熱量從高溫區向低溫區的轉移,與動量傳遞、質量傳遞并列為三種傳遞過程。在自然界中,熱量傳遞是一種普遍存在的現象。兩物體間或同一物體的不同部位間,只要存在溫差,且兩者之間沒有隔熱層,就會發生熱量傳遞,直到各處溫度相同為止。在化工生產過程中,普遍遇到的物料升溫、冷卻或保溫,都涉及熱量傳遞。此外,有不少場合,熱量傳遞是與其他傳遞同時進行的。例如在干燥操作中,熱量傳遞與質量傳遞同時發生;而在反應器中,動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞與化學反應同時發生。
傳遞方式
熱量傳遞有熱傳導、對流傳熱和輻射傳熱三種基本方式。熱傳導依靠物質的分子、原子或電子的移動或(和)振動來傳遞熱量,流體中的熱傳導與分子動量傳遞類似。對流傳熱依靠流體微團的宏觀運動來傳遞熱量,所以它只能在流體中存在,并伴有動量傳遞。輻射傳熱是通過電磁波傳遞熱量,不需要物質作媒介。
實際應用
在實際過程中,往往是幾種傳熱方式同時存在。
如高溫爐膛內熱量向管壁的傳遞,主要依靠熱輻射,但對流和熱傳導也起一定作用;又如間壁式換熱器
(如右圖)中,熱流體先依靠對流和熱傳導將熱量傳至熱側壁面,隨即依靠熱傳導傳至冷側壁面,最后依靠對流和熱傳導將熱量傳給冷流體。
計算
熱量傳遞的計算問題大致分為兩類:一類是計算溫度分布或某一給定點的溫度,以確定合理的工藝條件;另一類是確定傳熱速率,以便確定換熱設備的尺寸。傳熱的速率可用兩種方式表示:一是熱流量,即單位時間內通過整個傳熱面積所傳遞的熱量;另一是熱量通量,又稱熱流密度,即單位時間內通過單位傳熱面積所傳遞的熱量。在化工生產的大多數場合中,要求熱量通量大,以期盡可能減少換熱設備,也有利于充分利用熱能。另一種情況是為了防止熱量散失或保持低溫,則要求熱量通量盡可能小,這就是保溫。
熱量傳遞的英文解釋為:Thermal Energy Transfer
其中包括:熱傳導(conduction )、對流傳熱(convection )、輻射傳熱(radiation)
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