热量传递方式之一 热传导：依靠物体中微观粒子的热运动
热量传递方式之二,对流
流体内部传热；
固体与流体之间的传热
流体质点（微团）发生宏观相对位移
而引起的传热现象，对流传热只能发
生在流体中，通常把传热表面与接触
流体的传热也称为对流传热；
热量传递方式之三,
热辐射
高温物体以电磁波的形式进行的一种传热
现象热辐射不需要任何介质作媒介。在高
温情况下，辐射传热成为主要传热方式。
机理：三种传热方式
? 传导：分子运动
– （层流、固体）
? 对流：流体宏观运动
– （流体与固体界面）
? 辐射：电磁波
– 温差大
? 三种方式通常组合形式出现
传
热
机
理
实
例
分
析
? 天气冷暖变化原因
? 管式石油加热炉：由耐火材料建造的燃烧
室．向其中喷入可燃性气体混合物并令其在室
内燃烧。石油流过悬挂在炉壁与炉顶附近的管
网，温度高达 2000℃ 的燃烧气体向管子的外壁
面传递热量
? 电暖器 与 暖气片 的作用
? 热水瓶胆的两层玻璃之间抽真空，内
胆外壁和外胆内壁涂了发射率很低的
银，试分析保温机理，碰破抽气口有
什么影响？
6
热量的传递过程很少以单一机理进行，而通
常是几种机理的 串联或并联 组合方式进行
地球内部热量的释放方式？
再说 热辐射
4
典型的换热设备
直接混合式传热：冷热两种流体直接接触, 在混合过程中进
行热交换 。 不常用, 如凉水塔 。
间壁式换热：参与传热的两种流体被隔开在固体间壁的两侧,
冷, 热两流体在不直接接触的条件下通过固体间壁进行
热量的交换 。
套管式换热器
冷溶液进 冷溶液出
热溶液进
热溶液出
典型的换热设备
列管式换热器
单程列管式换热器
双程列管式换热器
1 2 3 3 6
6
5
4
4
5
7
? 基本概念 1
– 传热速率
? 基本概念 2
– 热流密度
传热面积
冷热两种流体通过列管换热器的管壁进行热量交换, 管壁表
面积即为传热面积, 若已知管数 n,管外径 d2 和管长 l,则
可求得基于管外表面的传热面积,
若换热管内径为 d1,管程数为 m,则管程流体的流通截面
积为,
2A n ld??
21
4f
n dA
m
???
传热过程的基本问题
⑴ 载热体用量的确定；
⑵ 设计新的换热器；
⑶ 核算现有换热器的传热性能；
⑷ 强化或削弱传热的方法 。
解决这些问题需要
两个基本关系式
热量恒算式 若忽略过程热损失 吸放 QQ ?
mQ K A t?? mQqK t
A? ? ?
传热速率关系
传热速率 (热流量 ) Q,单位时间内所交换的热量 (W)
—— 传热基本方程式
传热通量 (热流密度 ) q：单位时间单位传热面积上传递的热量
(W/m2)
K —— 总传热系数, W/(m2·K)
典
型
传
热
过
程
描
述
? 基本物理定律
– 物料衡算
– 热量衡算
? 过程特征方程
– 传热速率方程
? 讨论途径,
?传热阻力计算,传热过程的机理和描述方程？
?温差如何确定：起点 or终点、壁面 or主体？
?传热面积：园筒？
R
t
dA
dQq ??? ＝
热阻
传热推动力
? ?tTKKtdAdQq ????? 1
1
7
1
8
? 两相流体之间的传热过程
– 热流体将热传给内管内壁侧 (对流给热 )
– 热量由管内壁传递到外壁侧（导热）
– 管外壁面将热传递给冷流体 (对流给热 )
现象 平衡法则 推动力 阻力 速度
电荷流动 电平衡 （无电位差） 电位差 电阻 电流强度
流体流动 能量平衡 （流体静止） 能位差 流动阻力 流量
热传递 热平衡 （无温度差） 温差？ 热量
质量传递 相平衡 （？） *？？？
过程的对比
计算传热阻力需要洞察传热过程的机理 ……
