工程熱力學、傳熱學中的參數

發布于2023-10-16 11:52:10 點擊：0

工程熱力學研究的對象是熱能轉化成機械能的規律和方法，以及提高轉化效率的途徑。熱力學第一定律說明了能量在傳遞和轉化時的數量關系，即某一物體失去的熱量必然等于另一物體所得到的熱量。熱力學第二定律是研究能量傳遞和轉移過程進行的方向、條件和深度等規律問題，其中最根本的是關于方向的問題。熱不可能自發地、不付代價地、從低溫物體傳至高溫物體。

1.導熱：也稱熱傳導，是指物體各部分之間不發生相對位移時，依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子的熱運動而產生的熱量傳遞現象。例如，物體內部熱量從溫度較高的部分傳遞到溫度較低的部分，以及溫度較高的物體把熱量傳遞給與之接觸的溫度較低的另一物體都是導熱現象。

2.熱對流：簡稱對流，是指流體內部各部分之間發生相對位移，冷熱流體相互摻混而引起的熱量傳遞現象。熱對流現象僅能發生在流體內部，而且必然伴隨有導熱現象。

3.熱輻射：物體通過電磁波來傳遞能量的方式稱為輻射。物體會因各種原因發出輻射能，其中因熱的原因而發出輻射能的現象稱為熱輻射。（由物體表面直接向外界發射可見和不可見射線，在空間傳遞能量的現象稱為熱輻射。它是一種非接觸傳遞能量的方式。）

4. 溫度：是指物體冷熱的程度。是指物質微觀粒子（分子、電子等）熱運動激烈程度的衡量。

5.導熱系數λ（導熱率）：它表示物質導熱能力的大小。由實驗取得。單位：W/m.℃

6. 換熱系數α(放熱系數、給熱系數)：表示當流體與壁面間的溫差為1℃時，在單位時間內，通過單位面積的熱量。放熱系數的大小反映出對流換熱過程的強烈程度。單位：W/m2.℃，但是與導熱系數不同，它不是物性參數。

7.傳熱系數k：傳熱溫差為1℃時，在單位時間內，通過單位面積的熱量。它反映傳熱過程的強烈程度。單位：W/m2.℃

8.導溫系數α（熱擴散率）：表示物體中熱擴散的快慢程度。是材料傳播溫度變化能力大小的指標。α=λ/ρc 由實驗取得。單位：m2/s

9.熱阻Rt：熱轉移過程中的阻力稱為熱阻。Rt=△t/Q

10.比熱c：物體溫度升高1度所需的熱量叫熱容，單位物量的物體溫度升高1度所需的熱量叫比熱容，簡稱比熱。根據計量物量的單位不同，有質量比熱、容積比熱、摩爾比熱之分。質量比熱單位：kJ/kg.℃；容積比熱單位：kJ/m3.℃；摩爾比熱單位：kJ/mol.℃。 定壓比熱用cp表示；定容比熱用cv表示。

11.粘度：衡量流體粘性大小的物理量。流體內部產生內摩擦力的性質稱為粘性。

12.動力粘度μ：又稱絕對粘度，它直接表示流體的粘性即內摩擦力的大小。它只所以稱為動力粘度，是因為在它的量綱中有動力學要素的緣故。單位：Kg/m.s

13.運動粘度ν：動力粘度與密度的比值稱為運動粘度。由于理論分析與計算中經常會碰到動力粘度與密度的比值，為了方便起見用運動粘度來代替μ/ρ ，它只所以稱為運動粘度，是因為它的量綱中有運動學要素的緣故。單位：m2/s

14.雷諾數Re：它是流體慣性力和粘性力之比的無量綱數。

15.換熱器；使熱量從熱流體傳遞到冷流體，以滿足規定的工藝要求的裝置統稱換熱器。

16. 算術平均溫差△tm：△tm=(△t1+△t2)/2 采用算術平均溫差是把冷熱流體在流動方向上的溫度變化近似看作是線性變化。這種處理方法對低溫換熱器來說過于粗糙，誤差較大，一般在低溫計算中很少采用。但如果換熱過程中流體比熱是常數，且△t1/△t2≤2，可采用算術平均溫差。

17.對數平均溫差△tm：△tm=(△tmax-△tmin)/ln(△tmax/△tmin) 在一定條件下（主要是流體的比熱和傳熱系數在換熱過程中變化不大），冷熱流體間的溫差按指數規律變化。