对流传热
| 对流传热 |
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对流传热是热传递的一种基本方式。热能在液体或气体中从一处传递到另一处的过程。主要是由于质点位置的移动，使温度趋于均匀。虽然液体和气体中热传递的主要方式是对流传热，但也常伴有热传导。通常由于产生的原因不同，有自然对流和强制对流两种。根据流动状态，又可分为层流传热和湍流传热。化学工业中所常遇到的对流传热，是将热由流体传至固体壁面(如靠近热流体一面的容器壁或导管壁等)，或由固体壁传入周围的流体(如靠近冷流体一面的导管壁等)。这种由壁面传给流体或相反的过程，通常称作给热。
目录
简介
对流仅发生于流体中，它是指由于流体的宏观运动使流体各部分之间发生相对位移而导致的热量传递过程。由于流体间各部分是相互接触的，除了流体的整体运动所带来的热对流之外，还伴生有由于流体的微观粒子运动造成的热传导。在工程上，常见的是流体流经固体表面时的热量传递过程，称之为对流传热。
对流传热通常用牛顿冷却定律来描述，即当主体温度为tf的流体被温度为tw的热壁加热时，单位面积上的加热量可以表示为q=a(tw-tf)，当主体温度为tf的流体被温度为tw的冷壁冷却时，有q=a(tf-tw)式中q为对流传热的热通量，W/m2;a为比例系数，称为对流传热系数，W/(m2·℃)。牛顿冷却公式表明，单位面积上的对流传热速率与温差成正比关系。
评价
原理 在工程上，对流传热是指流体固体壁面的传热过程，它是依靠流体质点的移动进行热量传递的。因此与流体的流动情况密切相关。热流体将热量传给固体壁面，再由壁面传给冷流体。由流体力学知，流体流经圆体壁面时，在靠近壁面处总有一薄层流体顺着壁面做层流流动，即层流底层。当流体做层流流动时，在垂直于流动方向的热量传递，主要以热传导方式进行。由于大多数流体的导热系数较小，故传热热阻主要集中在层流底层中，温差也主要集中在该层中。而在湍流主体中，由于流体质点剧烈混合，可近似的认为无传热热阻，即湍流主体中基本上没有温差。在层流底层与湍流主体之间存在着一个过渡区，在过渡区内，热传导与热对流均起作用使该区的温度发生缓慢变化。
所以，层流底层的温度梯度较大，传热的主要热阻即在此层中，因此，减薄层流底层的厚度δ是强化对流传热的重要途径。在传热学中，该层又称为传热边界层(Thermal Boundary Layer)。[1]