传热学的三个基本公式,传热学公式总结

传热学的三个基本公式?
1.热量守恒定律:Q=mcΔT,这当中Q表示传热量,m表示介质的质量,c表示介质的比热容,ΔT表示介质的温差
2.热传导公式:Q=kA(ΔT/L),这当中Q表示热量,k表示热传导系数,A表示传热面积,ΔT表示温度差,L表示热传导距离
3.Newton定律:q=hA(T1-T2),这当中q表示传热量,h表示换热系数,A表示传热面积,T1表示介质一端的温度,T2表示介质另一端的温度。
热传导、热对流、热辐射,下面分别讲解这三种传热方法
1.
热传导 物体各部分当中不出现相对位移时,依靠分子,原子及自由电子等微观粒子的热运动而出现的热能传递成为热传导。 热传导的基本计算公式是傅立叶定律:在单位时间内热传导方法传递的热量与垂直于热流的截面积成正比,与温度梯度成正比,负号表示导热方向与温度梯度方向相反。 这当中Q表示热流率,单位为W; dT/dx为温度梯度,单位为°C/m ;A为导热面积,单位为m2; λ为材料的导热系数,又称热导率,单位为W/(m°C) ,也可为W/(mK) 。 热导率是材料的固有的物理特性,代表材料的导热能力,导热系数越大,说明材料的导热性能越好。
2.
热对流 热对流是指因为流体的宏观运动而导致的流体各部分当中出现相对位移,冷,热流体相互掺混致使的热量传递过程。热对流仅出现在流体中,因为流体中的分子同时也会进行不规则的热运动,因为这个原因,热对流总是伴随着热传导情况。 工程上比较常见的情况上,流体流过一个物体并与其表面间出现热量传递过程,这样的情况称为对流传热过程。 对流传热分为两种类型:自然对流和强制对流。
3.
热辐射 物体通过电磁波来传递能量的方法成为辐射。
传热有效度即传热效率ε定义为实质上传热量Q与理论上的大传热量Qmax之比:ε=Q/Qmax,用以评价传热性能的高低。
传热学公式?
传热学的基本公式为:“Q=K*A*ΔT/ΔL”。
Q代表为热量,其实就是常说的热传导所出现或传导的热量; K为材料的热传导系数,热传导系数类似比热,但是,又与比热有一部分差别。
热传导系数与比热成反比,热传导系数越高,其比热的数值也就越低。
传热学的公式是:Q=mcΔT,这当中Q代表着传热量,m代表着物质的质量,c代表着物质的比热容,ΔT代表着物质温度变化量。
傅立叶计算公式及例题?
按照傅立叶导热定律(傅立叶导热定律,Fouriers law of heat conduction),傅立叶定律是传热学中的一个基本定律,可以用来计算热量的传导量.有关的公式请看下方具体内容
Φ=-λA(dt/dx)
q=-λ(dt/dx)
这当中Φ为导热量,单位为W
λ为导热系数
A为传热面积,单位为m^2
t为温度,单位为K
x为在导热面上的坐标,单位为m
q是沿x方向传递的热流密度(严格地说热流密度是矢量,故此,q应是热流密度矢量在x方向的分量)单位为W/m^2
dt/dx是物体沿x方向的温度变化率
大多数情况下形式的数学表达式:q=-λgradt=-λ(dt/dx)n
式中:gradt是空间某点的温度梯度(temperature gradient);n是通过该点的等温线上的法向单位矢量,指温度升高的方向.
上面说的式中负号表示传热方向与温度梯度方向相反
λ表征材料导热性能的物性参数(λ越大,导热性能越好)
上方文章所诉全部内容涉及高等数学,可能很难懂,用于定量计算.大多数情况下定性理解只要能记住,单位时间内导热量和温差与导热系数成正比完全就能够了.假设各位考生对上面说的的公式看不懂或不太明白,下面傲川科技用通俗的语言表达热导系数.
热导系数又称导热系数或导热率.表征物质热传导性能的物理量.设在物体内部垂直于导热方向取两个相距1米,面积为1平方米的平行面,而这两个平面的温度相差1度,则在1秒内从一个平面传导到另一平面的热量就规定为该物质的热导率.其单位为:瓦/(米.摄氏度),原工程单位制中则为:千卡/(米.小时.摄氏度),热导率的倒数称为导热热阻.其它条件不变时,热导率愈大导热热阻就愈小,则导热量就愈大;反之则导热量就愈小.
传热学散热速率计算公式?
热传递速率的计算公式:
式中q″x为是热流密度,也就是在与传输方向相垂直的单位面积上,在x方向上的传热速率;T为温度;x为热传递方向的坐标;k为热导率。
此式表达q正比于温度梯度dT/dx,但热流方向与温度梯度方向相反。此规律由法国物理学家傅里叶于1822年第一提出,故称为傅里叶定律。
扩展资料:
热传导本质是由物质中非常多的分子热运动相互撞击,而使能量从物体的高温部分传至低温部分,亦或是高温物体传给低温物体的过程。
在固体中,热传导的微观过程是:在温度高的部分,晶体中结点上的微粒振动动能很大。在低温部分,微粒振动动能较小。
因微粒的振动相互作用,故此,在晶体内部热能由动能大的部分向动能小的部分传导。固体中热的传导,就是能量的迁移。
在导体中,因存在非常多的自由电子,在不停地作无规则的热运动。大多数情况下晶格震动的能量较小,自由电子在金属晶体中对热的传导起主要作用。
故此,大多数情况下的电导体也是热的良导体。在液体中热传导表现为:液体分子在温度高的区域热运动比很强,因为液体分子当中存在着相互作用,热运动的能量将渐渐向周围层层传递。
导致了热传导情况。因为热传导系数小,传导的较慢,它与固体相似;不一样于液体,气体分子当中的间距相对较大,气体依靠分子的无规则热运动还有分子间的碰撞。
在气体内部出现能量迁移,以此形成宏观上的热量传递。热量从物体温度非常高的一些沿着物体传到温度很低的部分的方法叫做热传导。
热传递速率下面的公式表示
q=-λA(dt/dx)
λ为导热系数
A为传热面积
t为温度
x为在导热面上的坐标
q是沿x方向传递的热流密度(用单位时间的导热量)
dt/dx是物体沿x方向的温度变化率(与温度差成正比,与长度成反比)
-表示热量传递方向与温度变化率方向相反
(这是热力学中的傅立叶定律)λA(dt/dx)
由此可以看得出来,热传递的速率与传递物体的长度成反比、横截面积成正比、与温度差成正比。
传热完整级数公式?
Nu = 2+0.6(Re^1/2)(Pr^1/3) 。F=Q/kK*△tm F 是换热器的有效换热面积。Q 是总的换热量。k 是污垢系数大多数情况下取0.8-0.9K。是传热系数。△tm 是对数平均温差。
传热学三种传热方法可以分开学。传热学相较于理论力学,工程热力学,流体力学来说还是比较简单的,大多数情况下大学生掌握并熟悉了高等数学完全可以自学的。
学习传热学一定要有耐心,了解几种换热方法和常见的哪些常数公式(努谢尔特数、格拉晓夫数、伯努利常数,傅里叶常数,而且,经常推导下哪些经常会用到常数公式间的关系,你会惊奇地发现他们实际上很多是远亲的),实际上处理传热学问题大部分全部在和导热系数较劲,有的时候,候是直接涉及。
扩展资料:
在热对流方面,英国科学家牛顿于1701年在估算烧红铁棒的温度时,提出了被后人称为牛顿冷却定律的数学表达式,不过它并没有揭示出对流换热的机理。
传热学作为学科形成于19世纪。
1804年,法国物理学家毕奥在热传导方面得出的平壁导热实验结果是导热定律的早表达。稍后,法国的傅里叶运用数理方式,更准确地把它表达为后来称为傅里叶定律的微分形式。
1860年,基尔霍夫通过人造空腔模拟绝对黑体,论证了在一样温度下以黑体的辐射率(黑度)为大,并指出物体的辐射率与同温度下该物体的吸收率相等,被后人称为基尔霍夫定律。
传热学三大方程?
传热学三大基本方程分别是传热传质方程、能量守恒方程和热力学方程。
传热传质方程:用来描述物质在传热途中的流动和热量的传递;
能量守恒方程:用来描述物质在传热途中的能量的守恒;
热力学方程:用来描述物质在传热途中的热力学过程,如热力学压力、热力学温度和热力学比容等。
热传导、热对流、热辐射,下面分别讲解这三种传热方法
1.
热传导 物体各部分当中不出现相对位移时,依靠分子,原子及自由电子等微观粒子的热运动而出现的热能传递成为热传导。 热传导的基本计算公式是傅立叶定律:在单位时间内热传导方法传递的热量与垂直于热流的截面积成正比,与温度梯度成正比,负号表示导热方向与温度梯度方向相反。 这当中Q表示热流率,单位为W; dT/dx为温度梯度,单位为°C/m ;A为导热面积,单位为m2; λ为材料的导热系数,又称热导率,单位为W/(m°C) ,也可为W/(mK) 。 热导率是材料的固有的物理特性,代表材料的导热能力,导热系数越大,说明材料的导热性能越好。
2.
热对流 热对流是指因为流体的宏观运动而导致的流体各部分当中出现相对位移,冷,热流体相互掺混致使的热量传递过程。热对流仅出现在流体中,因为流体中的分子同时也会进行不规则的热运动,因为这个原因,热对流总是伴随着热传导情况。 工程上比较常见的情况上,流体流过一个物体并与其表面间出现热量传递过程,这样的情况称为对流传热过程。 对流传热分为两种类型:自然对流和强制对流。
3.
热辐射 物体通过电磁波来传递能量的方法成为辐射。
传热学气体膨胀系数的公式?
1设在0℃时物质的体积为V0,在t℃时的体积为Vt,则体胀系数的定义式为β=(Vt-V0)/t*V0
2理想气体状态方程解:p1 v1 / T1=p2 v2/T2 若是等压膨胀,p1=p2时 v2=(T2/T1)v1
3比如,定性温度是60摄氏,于是v2=(273.15+60)/(273.15+0)v1=1.2197v1
β=(1.2197v1-v1)/v1*60
问传热学的基础公式,表面式换热器热流体侧参数改变后,换热量减小的因素是什么?求专业人才士回答?
试着解释一下。
换热器的换热量由φ=KAΔT计算,ΔT为对数平均温差,为全流程的换热温差的平均值。按照换热器计算的推导(任意一本传热学书应该都拥有),沿管长方向的换热温差可以写成 ΔTx=ΔTin*exp[-k[1/(m1c1)+1/(m2c2)]]*Ax 上式中的m即为提问中的q即流量,c为比热,ΔTin为进口温差,这里以顺流换热器进行说明。当仅增大流量q1时,指数部分减小,因为这个原因ΔTx随着减小,其实就是常说的全流程的换热温差都减小,自然平均后的换热温差也要减小。反映到公式φ=KAΔT上,就是整体的换热量减小。虽然流速的增大针对1侧的换热系数有提升,让整体K也在增大,但是,幅度没有上面的效果来得大,整体上还是为了让换热量减小。从实质上来说,还是增大流量后,换热温差减小的缘故,可以取个极端情况,当q1无限大,流速极快,温降为0,换热量也趋于0。个人看法,供参考。基金从业资格考试学习资料及辅导课程
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