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導熱系數(shù)與傳熱系數(shù)區(qū)別
點擊次數(shù):2272 更新時間:2016-11-10

傳熱系數(shù)和導熱系數(shù)區(qū)別

傳熱系數(shù)(Heat transfer coefficient)

傳熱系數(shù)以往稱總傳熱系數(shù)。國家現(xiàn)行標準規(guī)范統(tǒng)一定名為傳熱系數(shù)。傳熱系數(shù)K值,是指在穩(wěn)定傳熱條件下,圍護結構兩側空氣溫差為1度(K/℃)1小時內通過1平方米面積傳遞的熱量單位是瓦/平方米•度(W/㎡•K)此處K可用℃代替。
      傳熱系數(shù)不是描述物質物性的物理量,它會隨著不同的外界條件而發(fā)生變化,例如溫度,流速,流量等,總的說來,它是一個工程上的概念.

機械工程中遇到的傳熱過程常常是熱傳導、對流換熱和輻射換熱三者的綜合,而在應用zui多的表面式換熱器(又稱間壁式換熱器)中溫度不太高,輻射換熱的作用不大,所以分析時主要考慮熱傳導和對流換熱的綜合過程。因此,傳熱系數(shù)不僅與器壁的材料性能和厚度有關,還與器壁兩側的對流換熱(有時還有輻射換熱)過程有關。

 導熱系數(shù)(Thermal conductivity)
    導熱系數(shù)是指在穩(wěn)定傳熱條件下,1m厚的材料,兩側表面的溫差為1度(K,°C),在1小時內,通過1平方米面積傳遞的熱量,用λ表示,單位為瓦/(米·度),w/(m·k)(W/m·K,此處的K可用℃代替)。
導熱系數(shù)與材料的組成結構、密度、含水率、溫度等因素有關。導熱系數(shù)又被稱作“熱導系數(shù)”或“導熱率”,反映材料熱性能的重要物理量.這個特性跟材料本身的大小、形狀、厚度都是沒有關系的,只是跟材料本身的成分有關系。所以同類材料的導熱率都是一樣的,并不會因為厚度不一樣而變化。
熱傳導是熱交換的三種(熱傳導,對流和輻射)基本形式之一.是工程熱物理、材料科學、固態(tài)物理、能源、環(huán)保等各個研究領域的課題。材料的導熱機理在很大程度上取決于它的微觀結構。熱量的傳遞依靠原子、分子圍繞平衡位置的振動以及自由電子的遷移。
對流傳熱基本計算式——牛頓(Newton)冷卻公式(Newton‘s law of cooling)中的比例系數(shù),一般記做h,以前又常稱對流換熱系數(shù),單位是W/(㎡*K),含義是對流換熱速率。
對流換熱系數(shù)又稱表面換熱系數(shù),物理意義是指單位面積上,流體與壁面之間在單位溫差下及單位時間內所能傳遞的熱量,它的大小表達了對流換熱過程的強弱程度。  

表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的大小與對流傳熱過程中的許多因素有關。它不僅取決于流體的物性以及換熱表面的形狀、大小與布置,而且還與流速有著密切的關系。
牛頓冷卻公式:

流體被加熱時 q=h(Tw-Tf)

流體被冷卻時 q=h(Tf-Tw)

其中,Tw及Tf分別為壁面溫度和流體溫度,℃。如果把溫差(亦稱溫壓)記為ΔT,并約定永遠為正值,則牛頓冷卻公式可表示為

q=hΔT

Φ=hAΔT

其中q為熱流密度,單位是瓦/平米(W/㎡),Φ為熱流,單位是瓦(W)。

 

獲得表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h的表達式的方法大致有四種:

1、分析法,對描寫某一類對流傳熱問題的偏微分方程及相應的定解條件進行數(shù)學求解,從而獲得速度場和溫度場的分析解的方法。

2、實驗法,在相似原理指導下進行實驗研究,是目前獲得表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的主要途徑。

3、比擬法,通過研究動量傳遞及熱量傳遞的共性或類似特性,以建立起表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)與阻力系數(shù)間的相互關系的方法。

4、數(shù)值法,在求解導熱系數(shù)的基礎上,增加對流項的離散及動量方程中的壓力梯度項的數(shù)值處理,從而獲得表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的方法。導熱系數(shù)是傅立葉方程中的一個常數(shù)項,它由具體物質的本身特性決定,指明了特定物體,就有一個特定的導熱系數(shù),是由實驗測定的.
傳熱系數(shù)往往是針對一個傳熱系統(tǒng)考慮的,在這個系統(tǒng)中,導熱、對流換熱、輻射三種傳熱方式綜合作用,是我們對系統(tǒng)總體傳熱做數(shù)學描述時一個形式上的系數(shù).
鋁在400k的傳熱系數(shù)不一定是你說的那個,還要具體分體熱阻網(wǎng)絡的各段,尤其是對流換熱的部分.
一、 傳熱系數(shù)與導熱系數(shù)概念的區(qū)別
傳熱系數(shù)以往稱總傳熱系數(shù)。國家現(xiàn)行標準規(guī)范統(tǒng)一定名為傳熱系數(shù)。傳熱系數(shù)K值,是指在穩(wěn)定傳熱條件下,圍護結構兩側空氣溫差為1度(K/℃)1小時內通過1平方米面積傳遞的熱量單位是瓦/平方米•度(W/㎡•K)此處K可用℃代替。
傳熱系數(shù)不是描述物質物性的物理量,它會隨著不同的外界條件而發(fā)生變化,例如溫度,流速,流量等,總的說來,它是一個工程上的概念.
導熱系數(shù)是指在穩(wěn)定傳熱條件下,1m厚的材料兩側表面的溫差為1度(K/℃),在1小時內通過1平方米面積傳遞的熱量.單位為瓦/米•度(W /m2.K此處為K可用℃代替)。
導熱系數(shù)與材料的組成結構、密度、含水率、溫度等因素有關。導熱系數(shù)又被稱作“熱導系數(shù)”或“導熱率”,反映材料熱性能的重要物理量.熱傳導是熱交換的三種(熱傳導,對流和輻射)基本形式之一.是工程熱物理、材料科學、固態(tài)物理、能源、環(huán)保等各個研究領域的課題。材料的導熱機理在很大程度上取決于它的微觀結構。熱量的傳遞依靠原子、分子圍繞平衡位置的振動以及自由電子的遷移。
二、 傳熱系數(shù)計算公式
1、圍護結構熱阻的計算
單層結構熱阻
R=δ/λA (m2.K/w)
式中: δ—材料層厚度(m)
λ—材料導熱系數(shù)[W/(m.k)]
多層結構熱阻
A—平壁的面積,m2
R=R1+R2+----Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn
式中: R1、R2、---Rn—各層材料熱阻(m2.k/w)
δ1、δ2、---δn—各層材料厚度(m)
λ1、λ2、---λn—各層材料導熱系數(shù)[W/(m.k)]
2、圍護結構的傳熱阻
R0=Ri+R+Re
式中: Ri —內表面換熱阻(m2.k/w)(一般取0.11)
Re—外表面換熱阻(m2.k/w)(一般取0.04)
R —圍護結構熱阻(m2.k/w)
3、圍護結構傳熱系數(shù)計算
K=1/ R0 (w/(m2.k))
式中: R0—圍護結構傳熱阻
外墻受周邊熱橋影響條件下,其平均傳熱系數(shù)的計算
Km=(KpFp+Kb1Fb1+Kb2Fb2+ Kb3Fb3 )/( Fp + Fb1+Fb2+Fb3)
式中:
Km—外墻的平均傳熱系數(shù)[W/(m2.k)]
Kp—外墻主體部位傳熱系數(shù)[W/(m2.k)]
Kb1、Kb2、Kb3—外墻周邊熱橋部位的傳熱系數(shù)[W/(m2.k)]
Fp—外墻主體部位的面積
Fb1、Fb2、Fb3—外墻周邊熱橋部位的面積

北京時代新天測控技術有限公司

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