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传热基本方式
热量传递的基本方式有传导传热、对流传热和辖射传热三种。
1、传导传热 系统温度较髙部分的粒子(气体、液体的分子,固体的原子,导电固体中的自由电子)因热运动与相邻的粒子碰撞将热量传递给温度较低粒子的过程称为传导传热,简称热传导或者导热。
热传导过程的特点是,粒子只是在平衡位置附近振动而不发生宏观位移。
2、对流传热 对流传热也称热对流,是指流体中粒子发生相对宏观位移和混合,将热量由一处传至另一处的过程。工程上,对流传热是指流体流经固体壁面与该表面发生的热量交换,又称给热。
流体的对流因其粒子产生相对宏观位移的原因不同分为两种,一种是由于流体内部各处温度不同而造成密度差异所引起的粒子宏观位移,称为自然对流;另一种是由于外界机械能量的介入迫使其粒子宏观位移,称为强制对流。强制对流较自然对流传热效果好。
3、辐射传热 辐射传热亦称热辐射,是一种热量以电磁波传递的方式。当物体受热而引起内部原子激发,热能变为辐射能以电磁波形式向周围空间发射,射到另一物体时辐射能部分或全部被吸收又重新变为热能,这种能量传播过程称为热辐射。
热辐射的特点是不需要任何传热介质,而可在真空中传递。
物体的温度只要在绝对零度以上,都可以发射电磁波形式的热射线。高温物体向低温物体发射热射线,低温物体也同时向高温物体发射热射线,只不过高温物体向低温物体辐射的能量多而已。实验证明,物体的温度高于400°C才有明显的热辐射,而化工生产中一般间壁式换热器中的传热过程温度都不很高,过程中因辐射而传递的热量大多情况下可忽略不计,故本章主要讨论热传导和热对流。
需要指出的是,实际化工生产中的传热过程很少以一种方式进行,而往往是两种或三种基本方式的联合,如间壁式换热就是热对流和热传导的串联过程。
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