今天,我想与您分享三种传热方式(传热)。以下是这个问题的总结。让我们来看看。
热传递的三种方式是什么?
三种传热模式:
热传递是由物体内部或物体之间的温差引起的。如果没有外部功输入,根据热力学第二定律,热量总是自动从高温转移到低温。
热能传递有三种基本方式:热传导、热对流和热辐射。有三种传热方式。
⑴热传导
当物体的各部分之间没有相对位移时,分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动产生的热能转化为热传导。
热传导的基本计算公式是傅立叶定律:单位时间内热传导传递的热量与垂直于热流的横截面积成正比,与温度梯度成正比,负号表示热传导方向与温度梯度方向相反。
其中q代表以w为单位的热通量;DT/dx是温度梯度,单位为摄氏度/米;a为导热面积,单位为平方米;
λ是材料的导热系数,也称为导热系数,单位为W/(m°c)或W/(mK)。
导热系数是材料固有的物理性质,它代表了材料的导热系数。导热系数越大,材料的导热性能越好。
②热对流
热对流是指流体的宏观运动引起的流体不同部分之间的相对位移以及冷热流体混合引起的传热过程。热对流只发生在流体中,流体中的分子运动是不规则的,因此热对流总是伴随着热传导。
在工程中,流体流过物体并在物体与其表面之间产生传热过程是很常见的。这种现象称为对流传热过程。
对流传热可分为自然对流和强制对流。
自然对流是由流体冷热部分的不同密度引起的,例如空散热器附近的气体受热时向上流动。
强制对流是流体因压力差而流动。例如,冷却水路线是由水泵驱动的,而不是密度差。
热对流的基本计算公式是牛顿冷却公式:
其中q和a与傅里叶公式中的q和a含义相同,分别是热流和面积。
Ts和tf分别代表固体表面温度和流体温度;
h为对流传热系数,表示单位面积在单位温差作用下的热流率,单位为W/m2·c .对流传热系数越大,传热越剧烈。
对流传热系数与传热过程中的许多因素有关。例如,物体的物理性质、热交换表面的形状和大小也与流体的流速有关。在对流分析中,通常需要通过理论分析或实验来计算物体表面的对流换热系数。
⑶热辐射
物体通过电磁波传输能量的方式变成了辐射。物体会因为各种原因发出辐射,热发出辐射能的现象称为热辐射。
辐射与前两种传热方式的区别在于都需要物质的存在,辐射可以真空甚至真空传递能量。
物体的辐射热通量可以根据玻尔兹曼定律的经验公式计算:
其中a为辐射表面积,单位为m2;
ε是物体的发射率,也称为黑度,其值总是小于1,与物体的类型和表面状态有关;
σ是斯特凡-玻尔兹曼常数,也称为黑体辐射常数,是一个自然常数,其值为5.67x10-8W/m2*k4。
φ是物体自身辐射的热流,而不是辐射传热的能量。
工程中通常考虑两个或多个物体之间的辐射,系统中的每个物体同时辐射和吸收热量。它们之间的净热传递由斯蒂芬·玻尔兹曼方程计算:
其中q是热通量;ε1是物体的黑度;σ是斯蒂芬·玻尔兹曼常数;
A1是辐射表面1的面积,F12是从辐射表面1到辐射表面2的形状系数;
T1是辐射表面1的绝对温度,T2是辐射表面2的绝对温度。
从上述公式可以看出,包括热辐射在内的热分析是高度非线性的。
热传递的三种方式是什么?
热传递有三种基本形式:热传导、热辐射和热对流。
只要物体内部或物体之间存在温差,热能就不可避免地以上述三种方式中的一种或多种从高温向低温传递。对于固体热源,当它与周围介质的温差不太大(50℃以下)时,可以用牛顿冷却定律计算热源传递给周围介质的热量。
扩展数据:
首先是热传导。
热传导是介质中没有宏观运动时的传热现象,它可以发生在固体、液体和气体中,但严格地说,它只是固体中的纯热传导。即使流体处于静止状态,由于温度梯度引起的密度差异也会发生自然对流,因此热对流和热传导在流体中同时发生。
第二,热辐射。
热辐射,物体因其温度而辐射电磁波的现象。三种传热模式之一。所有温度高于绝对零度的物体都会产生热辐射。温度越高,总辐射能量越大,短波成分越多。
热辐射的光谱是连续光谱,波长覆盖范围理论上可以从0到∞。通常,热辐射主要通过波长较长的可见光和红外光传播。由于电磁波不需要任何介质传播,热辐射是true空中唯一的传热方式。
第三,热对流。
热对流是一种重要的传热形式,也是影响火灾发展的主要因素。
1.高温热气流可以加热途中的可燃物并引起新的燃烧。
2.热空气体可以向任何方向传热,尤其是向上传热,这将导致上层地板和天花板燃烧。
3.热对流通过通风口进行,因此新鲜空气体连续流入燃烧区进行连续燃烧。
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热传递的三种主要方式是什么?
三种传热模式:
1.辐射:物体之间不需要任何介质,通过辐射和吸收彼此的红外线来达到温度平衡。
2.传导:当物体直接接触时,热能直接与原子一起振动,并从高温转移到低温。
3.对流:在物体之间,利用流体热胀冷缩的特性,以流体为媒介传递热能。
热传递是通过热传导、对流和热辐射实现的。在实际的传热过程中,这三种 *** 往往不能分开进行。热传导是大量分子和原子相互碰撞将物体的内能从温度较高的部分转移到温度较低的部分的过程。
热传导是固体传热的主要方式。在气体和液体中,热传导通常与对流密切相关。各种物质的导热性不同,金属较好,玻璃、羽毛、毛皮等都很差。热对流是通过液体或气体的流动将内部能量从温度较高的部分转移到温度较低的部分的过程。
对流是液体和气体之间的主要传热方式,气体的对流比液体更明显。热辐射是一个物体不依靠介质直接向其他物体发射能量的过程。热辐射是远距离传输能量的主要方式。例如,太阳能通过宇宙空以热辐射的形式传输到地球。
液体和气体的传热方式使热量通过流动均匀地扩散到整体的各个部分。辐射:所有物体都具有的传热模式,以便看到光、微波等。将热量传递到外部。
热传递的三种方式是什么?
三种传热模式
1.辐射:物体之间相互辐射和吸收红外线,不需要任何物质就可以达到温度平衡。
2、传导,物体之间直接接触,热能直接依赖于原子振动,从高温到低温。
3、对流,物体之间以流体为介质,利用流体热胀冷缩可以流动的特性,传递热能。
热辐射
所有温度高于绝对零度的物体都会产生热辐射。温度越高,辐射的总能量越大。热辐射的光谱是连续光谱,波长覆盖范围理论上可以从0到∞。通常,热辐射主要通过波长较长的可见光和红外光传播。
温度低时,它主要辐射不可见的红外光。当温度为300℃时,热辐射的最强波长在红外区。当物体的温度高于500℃至800℃时,热辐射的最强波长成分在可见光区。
辐射源表面在单位时间和单位面积内发射(或吸收)的能量与表面的性质和温度有关。表面越黑越粗糙,发射(吸收)能量的能力就越强。任何物体都以电磁波的形式向周围环境辐射能量。当辐射的电磁波在其传播路径上遇到物体时,它将激发构成物体的微观粒子的热运动,使物体升温。
热传递的三种方式是什么?
传热有三种基本方式:热传导、热辐射和热对流。每种方式的热传递到底是如何发生的?我们一起看。
三种传热模式
1.热传导(又称热传导)是指通过分子、原子和电子在不同物体或同一物体中的微振动、位移和碰撞进行能量传递。
热传导是大量分子和原子相互碰撞将物体的内能从温度较高的部分转移到温度较低的部分的过程。热传导是固体传热的主要方式。在气体和液体中,热传导通常与对流密切相关。
各种物质的导热性不同,金属较好,玻璃、羽毛、毛皮等都很差。
2.热辐射是一个物体不依靠介质直接向其他物体发射能量的过程。热辐射是远距离传输能量的主要方式。例如,太阳能通过宇宙空以热辐射的形式传输到地球。
热辐射有四个重要定律:基尔霍夫辐射定律、普朗克辐射分布定律、斯特凡-玻尔兹曼定律和维恩位移定律。这四个定律统称为热辐射定律。
3.对流是通过液体或气体的流动将内部能量从温度较高的部分转移到温度较低的部分的过程。对流是液体和气体之间的主要传热方式,气体的对流比液体更明显。
对流传热系数代表对流传热能力。影响对流换热系数的主要因素有:流动原因、流动条件、流体性质、换热表面性质等。对流换热系数可通过理论推导、量纲分析和实验获得。
二、传热的条件和本质
1.传热的条件:两个物体之间必须有温差。
2.热传递的本质:内能可以从温度高的物体传递到温度低的物体。
热传递的三种方式是什么?
热传递有三种基本形式:热传导、热辐射和热对流。
传热是物理学中的一种物理现象,是由温差引起的热能传递现象。热量用于测量物体在传热过程中内能的变化。热传递有三种基本形式:热传导、热辐射和热对流。
只要物体内部或物体之间存在温差,热能就不可避免地以上述三种方式中的一种或多种从高温向低温传递。对于固体热源,当它与周围介质的温差不太大(50℃以下)时,可以用牛顿冷却定律计算热源传递给周围介质的热量。
扩展数据:
热传递的热辐射应用:热辐射成像系统。
1、西密斯。
THEMIS包括两个独立的多光谱成像子系统:10波段热红外成像子系统(IR)和5波段视觉成像子系统(VIS)。
2.热辐射图像的分辨率。
热红外成像子系统(IR)分辨率可达100米/像素;视觉成像子系统的分辨率可以达到每像素19米。
3.热辐射成像系统使用的波段。
红外热成像子系统的波段集中在6.78微米、6.78微米、7.93微米、8.56微米、9.35微米、10.21微米、11.04微米、11.79微米、12.57微米和14.88微米。
可见光成像子系统主要集中在0.425微米、0.540微米、0.654微米、0.749微米和0.860微米。
4、14.88微米波段图像。
在14.88微米波段,红外线无法穿透火星大气层,因此热辐射成像系统无法看到火星表面。
5.热辐射成像系统捕捉水或冰。
无论是水还是冰,其辐射光谱在热辐射成像系统使用的红外波段都能被很好地吸收。
6.热辐射成像系统具有透视眼。
热辐射成像系统可以穿透少量的大气尘埃,但火星表面的尘埃,即使是薄薄的一层,也会衰减其覆盖材料发出的热红外光谱信号。白天的热传导可以使其穿透几厘米厚的灰尘,但结果只能提高或降低表面灰尘的温度。
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中国网络常见问题-热辐射成像系统(THEMIS)
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