为什么有相变的对流传热系数
金属对流换热系数?
金属对流换热系数?
对流换热系数
流体与固体表面之间的换热能力,比如说,物体表面与附近空气温差1℃,单位时间(1s)单位面积上通过对流与附近空气交换的热量。单位为W/(m^2·℃)或J/(m^2·s·℃)。表面对流换热系数的数值与换热过程中流体的物理性质、换热表面的形状、部位、表面与流体之间的温差以及流体的流速等都有密切关系。物体表面附近的流体的流速愈大,其表面对流换热系数也愈大。如人处在风速较大的环境中,由于皮肤表面的对流换热系数较大,其散热(或吸热)量也较大。对流换热系数可用经验公式计算,通常用巴兹公式计算。
中文名
对流换热系数
外文名
convective heat transfer coefficient
定义
流体与固体表面之间的换热能力
单位
W/(m^2·℃)或J/(m^2·s·℃)
详细内容
对流传热系数也称对流换热系数。对流换热系数的基本计算公式由牛顿于1701年提出,又称牛顿冷却定律。牛顿指出,流体与固体壁面之间对流传热的热流与它们的温度差成正比,即:
q h*(tw-t∞)
Q h*A*(tw-t∞)q*A
式中:
q为单位面积的固体表面与流体之间在单位时间内交换的热量,称作热流密度,单位W/m^2;
tw、t∞分别为固体表面和流体的温度,单位K;
A为壁面面积,单位m^2;
Q为单位时间内面积A上的传热热量,单位W;
h称为表面对流传热系数,单位W/(m^2.K)。
理论发展
对流换热系数h的物理意义是:当流体与固体表面之间的温度差为1K时, 1m*1m壁面面积在每秒所能传递的热量。h的大小反映对流换热的强弱。
如上所述,h与影响换热过程的诸因素有关,并且可以在很大的范围内变化,所以牛顿公式只能看作是传热系数的一个定义式。它既没有揭示影响对流换热的诸因素与h之间的内在联系,也没有给工程计算带来任何实质性的简化,只不过把问题的复杂性转移到传热系数的确定上去了。因此,在工程传热计算中,主要的任务是计算h。计算传热系数的方法主要有实验求解法、数学分析解法和数值分析解法。
影响对流传热强弱的主要因素有:
1. 对流运动成因和流动状态;
2. 流体的物理性质(随种类、温度和压力而变化);
3. 传热表面的形状、尺寸和相对位置;
4. 流体有无相变(如气态与液态之间的转化)。
实例应用
在不同的情况下,传热强度会发生成倍直至成千
热传导系数是什么?
导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,℃),在1秒内(1s),通过1平方米面积传递的热量,单位为瓦/米·度 (W/(m·K),此处为K可用℃代替)。
导热系数仅针对存在导热的传热形式,当存在其他形式的热传递形式时,如辐射、对流和传质等多种传热形式时的复合传热关系,该性质通常被称为表观导热系数、显性导热系数或有效导热系数(thermal transmissivity of material)。
此外,导热系数是针对均质材料而言的,实际情况下,还存在有多孔、多层、多结构、各向异性材料,此种材料获得的导热系数实际上是一种综合导热性能的表现,也称之为平均导热系数。