傳熱系數和導熱系數.doc

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傳熱系數和導熱系數 傳熱系數以往稱總傳熱系數。國家現行標準規(guī)范統一定名為傳熱系數。傳熱系數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）。 導熱系數是指在穩(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/m?K，此處為K可用℃代替）。導熱系數與材料的組成結構、密度、含水率、溫度等因素有關。非晶體結構、密度較低的材料，導熱系數較小。材料的含水率、溫度較低時，導熱系數較小。通常把導熱系數較低的材料稱為保溫材料，而把導熱系數在0.05瓦/米?度以下的材料稱為高效保溫材料。 傳熱阻以往稱總熱阻，現統一定名為傳熱阻。傳熱阻RO是傳熱和系數K的倒數，即RO=1/K，單位是平方米度／瓦(m2．K／W)。圍護結構的傳熱系數K值愈小，或傳熱阻RO值愈大，保溫性能愈好。 由固體器壁隔開的熱、冷流體在溫度相差為一度時，單位時間內通過單位器壁面積的傳熱量，又稱總傳熱系數。它是傳熱學中度量傳熱過程有效程度的主要指標。其數學定義式為 式中為單位時間內流過傳熱面的熱量即熱流量；為傳熱面積；Δ為熱、冷流體的對數平均溫度差。 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，而在應用最多的表面式換熱器（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。 傳熱過程中熱流體通過對流換熱向高溫側壁面?zhèn)鳠幔ㄒ妶D）。這一熱量又通過固體壁導熱傳遞給低溫側壁面，最后以對流換熱方式由冷流體把熱量從低溫側壁面帶走。因此，傳熱過程通常都可簡化成串聯的3個基本環(huán)節(jié)：對流換熱—導熱—對流換熱。3個串聯環(huán)節(jié)的分熱阻之和組成傳熱過程的總熱阻。因此，傳熱系數可表示為 式中、分別表示熱、冷流體與其相接觸壁面間的對流傳熱系數(需要時，其中包括輻射換熱的相應折算值)；、分別為器壁的厚度和熱導率。分母中的 3個分數代表3個串聯環(huán)節(jié)的分熱阻。因此,傳熱系數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，而且在多數情況下,導熱分熱阻要比對流換熱分熱阻小得多，因而對流換熱在整個換熱過程中起著主要作用。 表為常見傳熱系數的數值范圍。