概述三種傳熱方式往往是同時出現(xiàn)的
對流傳熱又因使流體產(chǎn)生運動的原因不同而分為自然對流和強制對流兩種。自然對流是由于流體內(nèi)部各處的溫度不同而引起流體內(nèi)部密度的差異所形成的流體流動。強制對流是流體因受外力的作用 (如泵、 風(fēng)機、 攪拌等) 而引起的流動。對流傳熱過程往往伴有熱傳導(dǎo)。如換熱器中冷、 熱兩種流體經(jīng)過固體壁面的傳熱過程中, 熱流體在流動過程中將熱量傳遞給壁面一側(cè), 而壁面的另一側(cè)將熱量傳遞給流動中的冷流體。這種流動流體與固體壁面之間的傳熱, 工程上通常稱之為對流傳熱; 而固體壁面內(nèi)部的傳熱則為熱傳導(dǎo)。
熱輻射以電磁波的形式發(fā)射或傳遞熱能的過程叫做熱輻射, 或稱為輻射傳熱。任何物體, 只要其絕對溫度不為零度, 都會以電磁波的形式向外輻射能量, 當(dāng)物體發(fā)射的輻射能被另一物體吸收又重新轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮軙r, 即為熱輻射。物體發(fā)射輻射能的多少與物體的溫度有關(guān), 溫度愈高, 所發(fā)射的輻射能愈多。輻射能不僅能從溫度高的物體傳向溫度低的物體,套筒烘干機亦能從溫度低的物體傳向溫度高的物體。但因溫度高的物體發(fā)射的輻射能較多,總的結(jié)果還是溫度高的物體失去熱量,而溫度低的物體得到熱量。
實際上,上述三種傳熱方式很少單獨存在,而往往是同時出現(xiàn)的,如冶金過程中加熱或熔煉金屬的火焰爐爐膛內(nèi),爐氣、爐墻和金屬三者之間,既存在輻射傳熱,又存在對流傳熱和熱傳導(dǎo)。
本篇著重討論穩(wěn)定溫度場中上述三種傳熱方式的基本傳熱規(guī)律,確定傳熱速率,并正確分析傳熱速率的影響因素,根據(jù)生產(chǎn)要求來強化或削弱熱量的傳遞。