複合傳熱

兩種或三種基本熱量傳遞方式同時起作用的傳熱稱為複合傳熱。基本熱量傳遞方式為：導熱、對流和熱輻射。

基本介紹

• 中文名：複合傳熱
• 外文名：Combined Heat Transfer
• 定義：因存在溫差而發生的熱能的轉移
• 物理量：傳遞熱量的單位為J
• 類別：物理現象
• 套用舉例：熱工件在廠房中的冷卻散熱

定義

兩種或三種基本熱量傳遞方式同時起作用的傳熱稱為複合傳熱。熱工件在廠房中的冷卻散熱；鍋爐及窖爐餘熱回收換熱器中高溫煙氣與管束管壁之間的換熱等是複合傳熱的實例。這些實例的共同特點是對流換熱與輻射換熱兩種基本熱量傳遞方式在起作用。

基本熱量傳遞方式

導熱

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進行熱量的傳遞稱為導熱。

對流

對流是指流體各部分之間發生相對位移，冷熱流體相互摻混所引起的熱量傳遞方式。對流僅能發生在流體中，而且必然伴隨著導熱。

熱輻射

物體通過電磁波傳遞能量的方式稱為輻射。物體會因為各種原因發出輻射能，其中因熱的原因發出輻射能的現象稱為熱輻射。

複合傳熱的計算

複合傳熱計算的目的是確定兩種並聯的熱量傳遞方式的總效果。原則上複合傳熱的總散熱量等於構成並聯繫統的兩種基本換熱方式散熱量的總和，即

Φ=Φ_c+Φ_r，式中Φ為複合傳熱的總換熱量，Φ_c為對流換熱量，Φ_r為輻射換熱量

Φ_c=h_c(t_w-t_f)A Φ_r=h_r(t_w-t_f)A,式中t_w為表面壁溫，t_f為周圍空氣溫度，A為換熱表面積，h_c為表面傳熱係數，h_r為輻射換熱表面傳熱係數

聯立上式得：

Φ=（h_c+h_r）(t_w-t_f)F=h(t_w-t_f)A，式中h為複合傳熱表面傳熱係數，它等於對流換熱表面傳熱係數與輻射換熱表面傳熱係數之和。

研究意義

複合傳熱現象無時無處不在，它的影響幾乎遍及現代所有的工業部門，也滲透到農業、林業等許多技術部門中。可以說除了極個別的情況以外，很難發現一個行業、部門或者工業過程和傳熱完全沒有任何關係。不僅傳統工業領域，像能源動力、冶金、化工、交通、建築建材、機械以及食品、輕工、紡織、醫藥等要用到許多傳熱學的有關知識，而且諸如航空航天、核能、微電子、材料、生物醫學工程、環境工程、新能源以及農業工程等很多高新技術領域也都在不同程度上有賴於套用傳熱研究的最新成果，並湧現出像相變與多相流傳熱、(超)低溫傳熱、微尺度傳熱、生物傳熱等許多交叉分支學科。在某些環節上，傳熱技術及相關材料設備的研製開發甚至成為整個系統成敗的關鍵因素。