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什么是熱量傳遞
在熱量傳遞過程中,物體任意點的溫度小隨時間而變化,這種傳熱稱為穩定傳熱。反之,各點的溫度隨時間而變化,則稱為不穩定傳熱。
熱量的傳遞有三種基本形式:熱傳導、對流換熱、輻射換熱。在鍋爐實際的熱量傳遞過程中,往往是這三種基本形式同時存在,只是由于不同的受熱面部件所處的環境條件不同總是由某一種或策兩種形式起主導作用。
(一)熱傳導
熱傳導是指直接接觸的物體各部分之間不發生相對位移時的熱量傳遞過程,也稱導熱。
例如在鍋爐訂焦時,司爐將金屬訂焦棒一端插入爐內,不久,手握的這端也變熱、燙手。
(二)對流投熱
流體與問體壁克接接觸所發爾的熱量傳遞過程,稱為對流換熱。
對流換熱過程熱量傳遞是靠兩種形式完成的。一是對流,流體質點不斷運動和混合,把熱量由一處帶到另一處P:是由于流體與壁面以及流體各處存在溫差,也必然會以導熱方式傳遞。
對流換熱系數a的物理意義是指1m2壁面上,當流體同壁面之間的溫差為1℃時,每秒鐘所能傳遞的熱址。
對流換熱系數是一個比較復雜的物理量,它受很多因素的影響。
(1)流體物理性質對對流換熱系數的影響。流體導熱系數、流體單位體積熱容量愈人,對流換熱系數愈大;流體就皮大,則流體流動性差,對流換熱系數也就小。
(2)流體的流動形式對對流換熱系數的影響。流體由于受外力作用而產生的流動,稱為受迫流動;流體由于受溫度差而產生的流動,稱為自由流動。受邊流動的對流換熱系數遠比自由流動的對流換熱系數大。
(3)流體有無相態變化對對流換熱系數的影響。有相變流體沸騰和凝結時的對流換熱系數遠比單項流體加熱或冷卻時的對流換熱系數大。
(4)流體的流動狀態(流態)對對流換熱系數的影響。流體的流態分為層流、過度流和親流。對于同類流體,親流時的對流換熱系數大于層流時的對流換熱系數。
(5)換熱面表面幾何因素對對流換熱系數的影響。
在其他條件相同的情況下,流體橫向沖刷管束的對流換熱系數大于流體縱向沖刷管束的對流換熱系數;流體沖刷小管徑管子對流換熱系數大于沖刷較大管徑管子對流換熱系數。
(三)輻射換熱
當打開正在燃燒的鍋爐爐門加煤時,司爐工立刻會感到一種灼熱感,當爐門關上后就沒有這種感覺,這說明爐膛內燃燒的燃料所產生的熱量直接投射到人體。這種靠熱射線將熱量直接由熱物體向外散射的傳熱方式稱為輻射。太陽也是靠輻射的方式將熱量投射到地球上來,而太陽與地球之間有很多的距離是真豐區域,這說明輻射熱量可以在沒有中間介質的情況下傳遞。這是輻射換熱區別于導熱和對流換熱的基本特點。
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