工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)中的參數(shù)

發(fā)布于2023-10-16 11:52:10 點(diǎn)擊：0

工程熱力學(xué)研究的對(duì)象是熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的規(guī)律和方法，以及提高轉(zhuǎn)化效率的途徑。熱力學(xué)第一定律說明了能量在傳遞和轉(zhuǎn)化時(shí)的數(shù)量關(guān)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(xué)第二定律是研究能量傳遞和轉(zhuǎn)移過程進(jìn)行的方向、條件和深度等規(guī)律問題，其中最根本的是關(guān)于方向的問題。熱不可能自發(fā)地、不付代價(jià)地、從低溫物體傳至高溫物體。

1.導(dǎo)熱：也稱熱傳導(dǎo)，是指物體各部分之間不發(fā)生相對(duì)位移時(shí)，依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的熱量傳遞現(xiàn)象。例如，物體內(nèi)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(dǎo)熱現(xiàn)象。

2.熱對(duì)流：簡(jiǎn)稱對(duì)流，是指流體內(nèi)部各部分之間發(fā)生相對(duì)位移，冷熱流體相互摻混而引起的熱量傳遞現(xiàn)象。熱對(duì)流現(xiàn)象僅能發(fā)生在流體內(nèi)部，而且必然伴隨有導(dǎo)熱現(xiàn)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(huì)因各種原因發(fā)出輻射能，其中因熱的原因而發(fā)出輻射能的現(xiàn)象稱為熱輻射。（由物體表面直接向外界發(fā)射可見和不可見射線，在空間傳遞能量的現(xiàn)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(zhì)微觀粒子（分子、電子等）熱運(yùn)動(dòng)激烈程度的衡量。

5.導(dǎo)熱系數(shù)λ（導(dǎo)熱率）：它表示物質(zhì)導(dǎo)熱能力的大小。由實(shí)驗(yàn)取得。單位：W/m.℃

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

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

8.導(dǎo)溫系數(shù)α（熱擴(kuò)散率）：表示物體中熱擴(kuò)散的快慢程度。是材料傳播溫度變化能力大小的指標(biāo)。α=λ/ρc 由實(shí)驗(yàn)取得。單位：m2/s

9.熱阻Rt：熱轉(zhuǎn)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(jiǎn)稱比熱。根據(jù)計(jì)量物量的單位不同，有質(zhì)量比熱、容積比熱、摩爾比熱之分。質(zhì)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(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的性質(zhì)稱為粘性。

12.動(dòng)力粘度μ：又稱絕對(duì)粘度，它直接表示流體的粘性即內(nèi)摩擦力的大小。它只所以稱為動(dòng)力粘度，是因?yàn)樵谒牧烤V中有動(dòng)力學(xué)要素的緣故。單位：Kg/m.s

13.運(yùn)動(dòng)粘度ν：動(dòng)力粘度與密度的比值稱為運(yùn)動(dòng)粘度。由于理論分析與計(jì)算中經(jīng)常會(huì)碰到動(dòng)力粘度與密度的比值，為了方便起見用運(yùn)動(dòng)粘度來代替μ/ρ ，它只所以稱為運(yùn)動(dòng)粘度，是因?yàn)樗牧烤V中有運(yùn)動(dòng)學(xué)要素的緣故。單位：m2/s

14.雷諾數(shù)Re：它是流體慣性力和粘性力之比的無量綱數(shù)。

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

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

17.對(duì)數(shù)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(shù)在換熱過程中變化不大），冷熱流體間的溫差按指數(shù)規(guī)律變化。