词条 | 热传导 |
释义 | rechuandao 热传导(卷名:化工) heat conduction,thermal conduction 依靠物质的分子、原子或电子的运动(包括移动和振动),使热量从物体的高温部位向低温部位传递的过程,是热量传递的三种基本方式之一。一切物体,不论其内部有无质点间的相对运动,只要存在温度差,就有热传导。工业上有许多以热传导为主的传热过程,如橡胶制品的加热硫化、钢锻件的热处理等。在窑炉、传热设备和热绝缘的设计计算及催化剂颗粒的温度分布分析中,热传导规律都占有重要地位。在高温高压设备(如氨合成塔及大型乙烯装置中的废热锅炉等)的设计中,也需用热传导规律来计算设备各传热间壁内的温度分布,以便进行热应力分析。 热传导方程 当物体内的温度分布只依赖于一个空间坐标,而且温度分布不随时间而变时,热量只沿温度降低的一个方向传递,这称为一维定态热传导。此时的热传导可用下式描述: ![]() 在最一般的热传导中,温度随时间和三个空间坐标而变化,且伴有热量产生(如反应热)。这时的热传导称为三维非定态热传导,可用下式描述: ![]() 一维定态热传导的计算 以连续操作的窑炉中热量通过炉壁的传递为例,热量从内壁面传到外壁面,将式(1)积分,得出热流量为: ![]() ![]() 非定态热传导计算 如果操作是间歇的或周期性的,如蓄热器(见换热器)的操作,这时热传导是非定态的。对于形状简单的物体(如平板、长方体、柱体和圆球),可由式 (2)结合一定的初始条件、边界条件求得解析解,但通常求得的解很复杂,往往以无穷级数形式表示。为便于应用,常将这些结果以图线表述。 对于二维、三维等更复杂的热传导,难以用解析法求解,一般可用数值法求解。 |
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