傳熱系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù).doc

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傳熱系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù) 傳熱系數(shù)以往稱總傳熱系數(shù)。國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)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(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)空氣溫差為1度（K，℃），1小時內(nèi)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(dǎo)熱系數(shù)是指在穩(wěn)定傳熱條件下，1m厚的材料，兩側(cè)表面的溫差為1度（K,℃），在1小時內(nèi)，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(dǎo)熱系數(shù)與材料的組成結(jié)構(gòu)、密度、含水率、溫度等因素有關(guān)。非晶體結(jié)構(gòu)、密度較低的材料，導(dǎo)熱系數(shù)較小。材料的含水率、溫度較低時，導(dǎo)熱系數(shù)較小。通常把導(dǎo)熱系數(shù)較低的材料稱為保溫材料，而把導(dǎo)熱系數(shù)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(xiàn)統(tǒng)一定名為傳熱阻。傳熱阻RO是傳熱和系數(shù)K的倒數(shù)，即RO=1/K，單位是平方米度／瓦(m2．K／W)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)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(nèi)通過單位器壁面積的傳熱量，又稱總傳熱系數(shù)。它是傳熱學(xué)中度量傳熱過程有效程度的主要指標(biāo)。其數(shù)學(xué)定義式為 式中為單位時間內(nèi)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(shù)平均溫度差。 機(jī)械工程中遇到的傳熱過程常常是熱傳導(dǎo)、對流換熱和輻射換熱三者的綜合，而在應(yīng)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(dǎo)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(cè)壁面?zhèn)鳠幔ㄒ妶D）。這一熱量又通過固體壁導(dǎo)熱傳遞給低溫側(cè)壁面，最后以對流換熱方式由冷流體把熱量從低溫側(cè)壁面帶走。因此，傳熱過程通常都可簡化成串聯(lián)的3個基本環(huán)節(jié)：對流換熱—導(dǎo)熱—對流換熱。3個串聯(lián)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(shù)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(shù)(需要時，其中包括輻射換熱的相應(yīng)折算值)；、分別為器壁的厚度和熱導(dǎo)率。分母中的 3個分?jǐn)?shù)代表3個串聯(lián)環(huán)節(jié)的分熱阻。因此,傳熱系數(shù)不僅與器壁的材料性能和厚度有關(guān),還與器壁兩側(cè)的對流換熱(有時還有輻射換熱)過程有關(guān)，而且在多數(shù)情況下,導(dǎo)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(shù)的數(shù)值范圍。