熱量傳遞
由于溫度差而產(chǎn)生熱量從高溫區(qū)向低溫區(qū)的轉(zhuǎn)移,與動(dòng)量傳遞、質(zhì)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(xiàn)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(huì)發(fā)生熱量傳遞,直到各處溫度相同為止。在化工生產(chǎn)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(shí)進(jìn)行的。例如在干燥操作中,熱量傳遞與質(zhì)量傳遞同時(shí)發(fā)生;而在反應(yīng)器中,動(dòng)量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞與化學(xué)反應(yīng)同時(shí)發(fā)生。
傳遞方式
熱量傳遞有熱傳導(dǎo)、對流傳熱和輻射傳熱三種基本方式。熱傳導(dǎo)依靠物質(zhì)的分子、原子或電子的移動(dòng)或(和)振動(dòng)來傳遞熱量,流體中的熱傳導(dǎo)與分子動(dòng)量傳遞類似。對流傳熱依靠流體微團(tuán)的宏觀運(yùn)動(dòng)來傳遞熱量,所以它只能在流體中存在,并伴有動(dòng)量傳遞。輻射傳熱是通過電磁波傳遞熱量,不需要物質(zhì)作媒介。
實(shí)際應(yīng)用
在實(shí)際過程中,往往是幾種傳熱方式同時(shí)存在。
如高溫爐膛內(nèi)熱量向管壁的傳遞,主要依靠熱輻射,但對流和熱傳導(dǎo)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(dǎo)將熱量傳至熱側(cè)壁面,隨即依靠熱傳導(dǎo)傳至冷側(cè)壁面,最后依靠對流和熱傳導(dǎo)將熱量傳給冷流體。
計(jì)算
熱量傳遞的計(jì)算問題大致分為兩類:一類是計(jì)算溫度分布或某一給定點(diǎn)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(shè)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(shí)間內(nèi)通過整個(gè)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(shí)間內(nèi)通過單位傳熱面積所傳遞的熱量。在化工生產(chǎn)的大多數(shù)場合中,要求熱量通量大,以期盡可能減少換熱設(shè)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(dǎo)(conduction )、對流傳熱(convection )、輻射傳熱(radiation)
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