简述对流换热的主要研究方法

㈠ 何谓换热换热有哪几种基本形式

物体间的热量交换称为换热。
换热有三种基本形式：导热、对流换热、辐射换热。
直接接触的物体各部分之间的热量传递现象叫导热。
在流体内，流体之间的热量传递主要由于流体的运动，使热流体中的一部分热量传递给冷流体，这种热量传递方式叫做以对流换热。
高温物体的部分热能变为辐射能，以电磁波的形式向外发射到接收物体后，辐射能再转变为热能，而被吸收。这种电磁波传递热量的方式 叫做辐射换热。

㈡ 对流传热的介绍

对流传热是热传递的一种基本方式。热能在液体或气体中从一处传递到另一处的过程。主要是由于质点位置的移动，使温度趋于均匀。是液体和气体中热传递热能在液体或气体中从一处传递到另一处的过程。主是液体和气体中热传递的的主要方式。但也往往伴有热传导。通常由于产生的原因不同，有自然对流和强制对流两种。根据流动状态，又可分为层流传热和湍流传热。化学工业中所常遇到的对流传热，是将热由流体传至固体壁面（如靠近热流体一面的容器壁或导管壁等），或由固体壁传入周围的流体（如靠近冷流体一面的导管壁等）。这种由壁面传给流体或相反的过程，通常称作给热。

㈢ 热量传递的三种基本方式是什么简述它们的定义。

热量传递主要有三种基本方式：导热、热对流和热辐射。

导热指依靠物质的分子、原子和电子的振动、位移和相互碰撞而产生热量传递的方式。例如，固体内部热量从温度较高的部分传递到温度较低的部分，就是以导热的方式进行的。

热对流指由于流体的宏观运动，冷热流体相互掺混而发生热量传递的方式。这种热量传递方式仅发生在液体和气体中。由于流体中的分子同时进行着不规则的热运动，因此对流必然伴随着导热。

热辐射，物体通过电磁波来传递能量的方式称为辐射。辐射有多种类型，其中因热的原因而发出辐射能的现象称为热辐射。

(3)简述对流换热的主要研究方法扩展阅读：

研究热量传递的传热学与工程热力学都是研究与热现象有关的科学。然而，这两门学科的研究内容和方法是有区别的。

首先，工程热力学研究的是处于平衡状态的体系，其中不存在温差或者压力差，而传热学则是研究有温差存在时处于不平衡状态的体系的热能传递规律。例如，经过高温制备出的材料的冷却，热力学主要研究单位质量的材料在这一冷却过程中散失的热量；而传热学则主要研究该冷却过程受哪些因素影响，冷却过程中温度如何变化，冷却需要多长时间等诸多问题。

其次，热力学中所说的热量通常是指能量，其单位通常用焦耳(J)和卡(kcal)来表示，而传热学中所说的传热量通常是指单位时间内传递的热量，因此其单位通常用瓦(W)等功率单位。

尽管如此，传热学与工程热力学有着密切的关系：分析任何的热量传递过程都要用到热力学第一定律，即能量守恒定律。热量传递过程的动力是温度差，热能总是由高温处向低温处传递。

两种介质或者同一物体的两部分之间如果没有温差就不可能有热量的传递，而这正是热力学第二定律所规定的基本内容。因此，工程热力学的第一、第二定律是进行传热学研究的基础。

㈣ 对流传热的基本原理

在工程上，对流传热是指流体固体壁面的传热过程，它是依靠流体质点的移动进行热量传递的。因此与流体的流动情况密切相关。热流体将热量传给固体壁面，再由壁面传给冷流体。由流体力学知，流体流经圆体壁面时，在靠近壁面处总有一薄层流体顺着壁面做层流流动，即层流底层。当流体做层流流动时，在垂直于流动方向的热量传递，主要以热传导方式进行。由于大多数流体的导热系数较小，故传热热阻主要集中在层流底层中，温差也主要集中在该层中。而在湍流主体中，由于流体质点剧烈混合，可近似的认为无传热热阻，即湍流主体中基本上没有温差。在层流底层与湍流主体之间存在着一个过渡区，在过渡区内，热传导与热对流均起作用使该区的温度发生缓慢变化。
所以，层流底层的温度梯度较大，传热的主要热阻即在此层中，因此，减薄层流底层的厚度δ是强化对流传热的重要途径。在传热学中，该层又称为传热边界层（Thermal Boundary Layer）。 从对流传热过程的分析可知这一个复杂的传热过程影响对流传热速率的因素很多，为了方便起见，工程上采用一种简化的方法，即将流体的全部温差集中在厚度为δ的一层薄膜内，但薄膜厚度θ难以测定，所以用α代替λ/δ将对流传热速率写成如下形式：
此式称为对流传热速率方程式，亦称牛顿冷却定律。
式中：Φ－对流传热速率。（热流量rw）
A—传热面积，m2
ΔT—对流传热温度差（℃/K）
Tw—与流体接触的壁面温度，℃
T—流体的平均温度
α－对流传热系数
R—对流传热热阻，℃/W
并非理论推导，而是一种推论。即假设单位面积传热量与温度差ΔT成正比。－将所有复杂的因素都转移到对流传热系数α中去了。 ①流体在传热过程中有无相变、汽化、冷凝。
②流体的流动状态和起因。
③流体流动的原因：强制对流、自然对流。
④物体的物理性质：ρ、Cp、λ、μ、体积膨胀系数等。
⑤传热表面的形状、位置及大小等。

㈤ 传热有哪几种基本方式其特点是什么

传热有三种基本方式，分别是热传导；热辐射；热对流。

特点如下：

1、热传导：有温度不同的质点在热运动中引起的，在固体，液体，气体中均能产生。单纯的导热仅能在密实的固体中发生。

2、热对流：对流式由于温度不同的各部分流体之间发生相对运动，互相掺和而传地热能。包括自然对流换热，受迫对流换热。

3、热辐射：过程中伴随形式能量转化；传播不需要任何中间介质；凡是温度高于绝对零度的一切物体，不论他们的温度高低都在不间断地向外辐射不同波长的电磁波。

(5)简述对流换热的主要研究方法扩展阅读：

由于温度差引起的能量转移，根据热力学第二定律可知，凡是有温度差存在时，热就必然从高温处传递到低温处，因此传热是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象。

不管物质处在何种状态（固态、气态、液态或者玻璃态），只要物质有温度（所有物质都有温度），就会以电磁波（也就是，光子）的形式向外辐射能量。这种能量的发射是由于组成物质的原子或分子中电子排列位置的改变所造成的。

实际传热过程一般都不是单一的传热方式，如煮开水过程中，火焰对炉壁的传热，就是辐射、对流和传导的综合，而不同的传热方式则遵循不同的传热规律。为了分析方便，人们在传热研究中把三种传热方式分解开来，然后再加以综合。

㈥ 热量传递主要有三种基本方法及导热热对流和什么

热量传递是一种复杂的现象，常把它分成三种基本方式，即热传导、热对流及热辐射。生产和生活中所遇到的热量传递现象往往是这三种基本方式的不同主次的组合。应该指出，热量传递的基本方式虽然只有三种，但与生产和生活的各个领域密切相关的热量传递问题却是多种多样的，而且需要在认清其基本规律的基础上作进一步的探索才能获得较满意的结果。
热量传递简称传热。物体内部或者物体之间，只要有温差的存在，就有热量自发地由高温处向低温处传递。自然界日常生活和工业生产领域中到处存在着温差，因此热量传递就成为一种极普遍的物理现象。研究热量传递的规律即根据不同的热量传递过程得出单位时间内所传递的热量与相应的温度差之间的关系。不同的热量传递方式具有不同的传递规律，相应的研究分析方法也各不相同。
传热学在科学技术各个领域中都有十分广泛的应用。尽管各个领域中遇到的传热问题形式多样，但研究传热的目的大致上可以归纳为三个方面。
(1)强化传热，在一定的条件下(如一定的温差、体积、重量或泵功等)增加所传递的热量。
(2)削弱传热或称热绝缘，即在一定的温差下使热量的传递减到最小。
(3)温度或传热控制，为使一一些设备能安全、经济地运行，或者为得到优质产品、工艺，需要对热量传递过程中物体关键部位的温度或传热速率进行控制。

㈦ 简述热传导，对流换热，辐射换热三种换热方式的传热机理

热传导：是直接热量传导形式；对流：是利用气体或者液体的密度变化进行传导的；辐射：是热源对接受体直接照射、烘烤的传热方式。

㈧ 对流传热的机理是什么

在工程上，对流传热是指流体固体壁面的传热过程，它是依靠流体质点的移动进行热量传递的。因此与流体的流动情况密切相关。热流体将热量传给固体壁面，再由壁面传给冷流体。由流体力学知，流体流经圆体壁面时，在靠近壁面处总有一薄层流体顺着壁面做层流流动，即层流底层。当流体做层流流动时，在垂直于流动方向的热量传递，主要以热传导方式进行。由于大多数流体的导热系数较小，故传热热阻主要集中在层流底层中，温差也主要集中在该层中。而在湍流主体中，由于流体质点剧烈混合，可近似的认为无传热热阻，即湍流主体中基本上没有温差。在层流底层与湍流主体之间存在着一个过渡区，在过渡区内，热传导与热对流均起作用使该区的温度发生缓慢变化。
所以，层流底层的温度梯度较大，传热的主要热阻即在此层中，因此，减薄层流底层的厚度δ是强化对流传热的重要途径。在传热学中，该层又称为传热边界层（Thermal Boundary Layer）。

㈨ 影响对流换热的因素有哪些

1、流体流动的起因。由于流动的起因不同，对流可以分为强制对流和自然对流换热两大类。两种流动的成因不同，流体中的速度场有差别，所以换热规律也不一样。

2、流体有无相变。当流体没有相变时对流换热中的热量交换是由于流体的显热变化而实现的；而在有相变的换热过程（如沸腾或凝结），流体的相变潜热往往起着主要作用，因而换热规律与无相变时不同。

3、流体的流动状态（单相流动）。层流时流体微团沿着主流方向作有规律的分层流动，而湍流时流体各部分之间发生强烈的混合，因而换热能力不同。

(9)简述对流换热的主要研究方法扩展阅读

对流换热是在流体流动进程中发生的热量传递现象，当流体作层流流动时，在垂直于流体流动方向上的热量传递，主要以热传导（亦有较弱的自然对流）的方式进行。对流换热与热对流不同，既有热对流，也有导热；不是基本传热方式。对流换热的特点如下：

1、导热与热对流同时存在的复杂热传递过程。

2、必须有直接接触（流体与壁面）和宏观运动；也必须有温差。

㈩ 简述对流传热的机理、传热阻力的分布及强化传热的措施

对流传热机理当物体流过与其温度不同的固体壁面时将发生热量传递过程，在壁面形成温度分布。不同流动状态下热量传递机理不同。层流流动下热量传递通过导热进行。湍流分层流底层，缓冲层和湍流中心三个区域。
强化传热措施增大传热面积，增大平均温差，提高传热系数