传热公式
传热温差计算公式
传热温差计算公式
1.热传导传热温差计算公式：
热传导是指由于物体内部的温度差异而发生的传热现象。
热传导传热温差计算公式如下：
ΔT=Q/(k·A·L)
其中，ΔT为传热温差，Q为传热量，k为物体的热导率，A为传热面积，L为传热距离。
2.对流传热温差计算公式：
对流是指由流体的流动而引起的传热现象，常用公式如下：
ΔT=Q/(h·A)
其中，ΔT为传热温差，Q为传热量，h为对流换热系数，A为传热面积。
3.辐射传热温差计算公式：
辐射是指由于物体的热辐射而引起的传热现象。
辐射传热温差计算公式如下：
ΔT=(Σε·A·σ·T^4-Σε·A·σ·T^4)/(ε·A·σ)
其中，ΔT为传热温差，Σε为发射率乘以表面积的总和，σ为斯特藩-玻尔兹曼常数，T为物体的温度，ε为物体的发射率。
需要注意的是，传热温差的计算公式可能会根据具体的传热方式以及实际情况进行修正。
例如，在对流传热中，对流换热系数h的计算可能需要考虑流体的传热特性以及流动方式。
传热温差是传热计算中一个重要的参数，它的大小直接影响传热量的大小。
传热温差越大，传热量也越大。
因此，准确计算传热温差对于正确估计传热过程中的热量交换是非常重要的。
需要说明的是，以上仅是常见的传热温差计算公式，实际应用中可能还会有其他因素进行修正和考虑。
具体的计算公式应根据实际情况和具体问题进行选择。
传热系数计算公式.doc
一、计算公式如下
1、围护结构热阻的计算
单层结构热阻
R=δ/λ
式中：δ—材料层厚度（m）
λ—材料导热系数[W/(m.k)]
多层结构热阻
R=R1+R2+----Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn 式中: R1、R2、---Rn—各层材料热阻（m2.k/w）δ1、δ2、---δn—各层材料厚度（m）
λ1、λ2、---λn—各层材料导热系数[W/(m.k)] 2、围护结构的传热阻
R0=Ri+R+Re
式中: Ri —内表面换热阻（m2.k/w）（一般取0.11） Re—外表面换热阻（m2.k/w）（一般取0.04） R —围护结构热阻（m2.k/w）
3、围护结构传热系数计算
K=1/ R0
式中: R0—围护结构传热阻
外墙受周边热桥影响条件下，其平均传热系数的计算
Km=(KpFp+Kb1Fb1+Kb2Fb2+ Kb3Fb3 )/( Fp + Fb1+Fb2+Fb3) 式中:
Km—外墙的平均传热系数[W/（m2.k）]
Kp—外墙主体部位传热系数[W/（m2.k）]
Kb1、Kb2、Kb3—外墙周边热桥部位的传热系数[W/（m2.k）]
Fp—外墙主体部位的面积
Fb1、Fb2、Fb3—外墙周边热桥部位的面积。
热工计算公式及参数
热工计算公式及参数热工计算是指通过一系列公式和参数来计算热量、功率、效率等热力学参数的过程。
热工计算在工程设计、能源管理和热力学研究等领域起着重要的作用。
本文将介绍一些常用的热工计算公式和参数。
1.热功率计算公式：热功率（Q）是表示单位时间内传输的热量的物理量。
常用的热功率计算公式如下：Q=m×c×ΔT其中，Q表示热功率，m表示物体的质量，c表示物体的比热容，ΔT表示物体的温度变化。
2.传热系数计算公式：传热系数（k）是表示单位时间内在单位面积上传输的热量的物理量。
常用的传热系数计算公式如下：k=Q/(A×ΔT)其中，k表示传热系数，Q表示传输的热量，A表示传热面积，ΔT表示温度差。
3.热效率计算公式：热效率（η）是指燃烧设备、热交换设备或热动力系统中实际产生的热量与理论上可能产生的最大热量之比。
常用的热效率计算公式如下：η=(实际产生的热量/理论可能产生的最大热量)×100%4.压力与体积关系公式：热工系统中的工质一般按照多种状态方程进行描述，其中最常用的是理想气体状态方程：PV=nRT其中，P表示压力，V表示体积，n表示物质的摩尔数，R表示气体常数，T表示温度。
5.比容与温度关系公式：比容（v）是指单位质量的物质占据的体积。
对于理想气体，比容与温度的关系可以用热力学公式来表示：v=(R×T)/P其中，v表示比容，R表示气体常数，T表示温度，P表示压力。
6.热辐射传热计算公式：热辐射传热是指两个物体之间通过热辐射方式传输热量的过程。
常用的热辐射传热计算公式如下：Q=ε×σ×A×(T1^4-T2^4)其中，Q表示传输的热量，ε表示发射率，σ表示热辐射常数，A表示辐射面积，T1和T2分别表示两个物体的温度。
7.热导率计算公式：热导率（λ）是指单位时间内通过单位厚度、单位面积的热流量。
常用的热导率计算公式如下：λ=(Q×L)/(A×ΔT)其中，λ表示热导率，Q表示传输的热量，L表示传热路径的长度，A表示传热的面积，ΔT表示温度差。
传热-传热系数
（3）若为金属薄管，清洁流体
111
重点
K o i
计算
A、管内、外对流传热系数分别为50W/(m2.K) 、1000W/(m2.K) 忽略管壁热阻和污垢热阻，计算总传热系数。 47.6 B、管内、外对流传热系数分别为100W/(m2.K) 、1000W/(m2.K) 忽略管壁热阻和污垢热阻，计算总传热系数。 90.9 C、管内、外对流传热系数分别为50W/(m2.K) 、2000W/(m2.K) 忽略管壁热阻和污垢热阻，计算总传热系数。 48.8
式中，K — 总传热系数，W/（m2·K）
注意： K 与 A 对应，选Ai、Am 或 A0
工程上习惯以管外表面积作为计算的传热面积，即取 A = A0
1 1 1 KodAo 0dA0 dAm idAi
同乘 dAo
1 1 do do K0 0 dm idi
4、污垢热阻
实际计算热阻应包括壁两侧污垢热阻：
六、工业热源与冷源
1）工业上传热过程有3种情况 1、一种工艺流体被加热或沸腾，另一侧使用外来
工业热源，热源温度应高于工艺流体出口温度 2、一种工艺流体被冷却或者冷凝，另一侧使用外
来工业冷源，冷源温度低于工艺流体的出口温度 3、需要冷却的高温工艺流体同需要加热的低温工
艺流体之间进行换热，节约外来热源与冷源降低 成本。
6、 壁温计算
管壁较薄，忽略其热阻，稳态传热：
q T tw
1
o
Rso
tw t
1
i
Rsi
结论：壁温接近对流传热系数大的一侧流体温度
五、计算示例与分析
例 4-12（设计型计算） 例 4-13 （操作型计算，试差） 例 4-14 （操作型计算）
例 4-12
热传递热量计算公式
热传递热量计算公式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：热传递是热力学中非常重要的一个概念，热传递热量计算公式是用来计算热力系统中热量传递的过程中所涉及到的热量变化。
在工程和实际生活中，热传递计算是非常常见的，比如在设计暖气系统、空调系统、制冷系统等领域都需要进行热传递计算，以确保系统能够正常工作，并且达到设计要求。
热传递热量计算公式的形式有很多种，根据不同的情况和假设条件可以采用不同的计算方法。
但是在大多数情况下，我们可以使用如下的公式来计算热量的传递：q = hA\Delta Tq表示传递的热量，单位为热量单位（焦耳，卡路里等）；h表示传热系数，单位为热传导系数（W/m2·K）；A表示传热面积，单位为平方米；\Delta T表示传热过程中介质的温度差，单位为摄氏度。
这个公式简单易懂，但是需要注意的是，在实际应用中，我们需要根据具体的情况选择合适的传热系数和传热面积，并且需要考虑各种传热过程中可能存在的复杂性因素。
传热系数h是表示传热介质（比如空气、水等）的传热性能好坏的参数，传热系数越大，传热速度也就越快。
传热系数的大小会受到介质性质、流动状态、传热表面形状等因素的影响。
一般情况下，我们可以根据实验数据或者相关资料来确定传热系数的数值。
传热面积A是传热器或者传热器的传热表面的面积，一般来说，传热面积越大，传热效果也就越好。
在设计传热系统时，我们需要根据具体情况来确定传热面积。
传热温度差\Delta T是指传热过程中介质之间的温度差异。
传热过程中，温度差越大，热量传递的速度也就越快。
除了上述的简单传热公式，还有一些其他的传热计算公式，比如换热器的传热公式、复杂流体传热的计算公式等。
这些公式在实际应用中都有着重要的作用，可以帮助我们更好的理解和控制热传递过程。
热传递热量计算公式是热传递工程和热力学中非常重要的内容，它可以帮助我们更好的理解热传递过程，并且在实际应用中有着重要的作用。
希望大家可以通过学习和掌握这些重要的公式，更好的应用于工程实践中，为社会发展做出贡献。
传热系数计算公式
传热系数计算公式传热系数（heat transfer coefficient）是指单位时间内通过单位面积的热量传递量与传热温差之比，它是描述传热性能的一个重要参数。
传热系数的计算公式根据传热模式的不同而有所区别，下面将介绍几种常见的传热模式以及相应的传热系数计算公式。
1.对流传热：对流传热是指流体与固体界面之间的热量传递。
对流传热系数的计算公式常用的有:- 强制对流 (forced convection)：强制对流是指通过外部力量将流体强制对流，比如流体在管内流动、气体通过风扇增加流动速度等。
强制对流传热系数可由下式表示：h=Nu×k/d其中，h表示传热系数，Nu表示Nusselt数，k表示流体的热传导率，d表示流体流动路径的特征长度。
- 自然对流 (natural convection)：自然对流是指无外部力量参与的情况下，流体的密度梯度引起流动。
对于自然对流，传热系数的计算公式可由下式表示：h=Nu×k/L其中，h表示传热系数，Nu表示Nusselt数，k表示流体的热传导率，L表示体积的特征长度。
这里的Nu值可以通过实验或者经验关联公式来计算。
2. 导热传热（conduction heat transfer）：导热传热是指通过固体内部的分子热传导完成的热量传递。
在导热传热中，传热系数可以通过傅里叶热传导定律来计算：q=-k×A×∇T/d其中，q表示单位时间内通过单位面积的热量传递量，k表示固体的热传导率，A表示传热面积，∇T表示温度梯度，d表示固体的厚度。
3. 辐射传热（radiation heat transfer）：辐射传热是指通过电磁波辐射完成的热量传递。
辐射传热系数的计算公式比较复杂，其中一个常用的经验公式是斯特藩-玻尔兹曼定律：q=ε×σ×A×(T1^4-T2^4)其中，q表示单位时间内通过单位面积的热量传递量，ε表示物体的辐射率，σ为斯特藩-玻尔兹曼常数（约为 5.67×10^-8W/(m^2·K^4)），A表示传热面积，T1和T2分别表示物体的温度。
热学公式整理
热学公式整理
以下是一些常用的热学公式整理：
1. 热传导公式：Q = k * A * ΔT / L
其中，Q表示传热量，k表示热传导系数，A表示传热面积，ΔT表示温度差，L表示传热距离。
2. 热辐射公式：Q = σ * A * ε * T^4
其中，Q表示辐射热能，σ表示斯特藩-玻尔兹曼常数，A表
示辐射面积，ε表示表面发射率，T表示绝对温度。
3. 热膨胀公式：ΔL = α * L * ΔT
其中，ΔL表示长度变化，α表示线膨胀系数，L表示原长度，ΔT表示温度变化。
4. 热容公式：Q = mcΔT
其中，Q表示吸热量或放热量，m表示物体质量，c表示比
热容，ΔT表示温度变化。
5. 热力学第一定律：ΔU = Q - W
其中，ΔU表示内能变化，Q表示吸热量，W表示功。
6. 熵变公式：ΔS = Q / T
其中，ΔS表示熵变，Q表示吸热量或放热量，T表示温度。
传热热流密度计算公式
传热热流密度计算公式
传热热流密度是指单位时间内通过单位面积的热量传递量，通常用符号q表示，其计算公式如下：
q = k (ΔT / Δx)。
其中，q为热流密度，单位为W/m^2（瓦特每平方米），k为热导率，单位为W/(m·K)（瓦特每米·开尔文），ΔT为温度差，单位为K（开尔文），Δx为热传导距离，单位为m（米）。
这个公式描述了热量在材料中的传递过程，热流密度取决于材料的热导率以及温度差和热传导距离。
通过这个公式，可以计算出热量在给定材料中的传递速率，对于热工程、材料科学和建筑工程等领域具有重要的应用价值。
需要注意的是，在实际工程中，由于材料的热传导性质可能会随温度变化而变化，因此在一些情况下可能需要考虑温度的影响，采用更为复杂的传热模型进行分析和计算。
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η ↑⇒ h ↓ (有碍流体流动、不利于热对流)
α ↑⇒ 自然对流换热增强
5-1 对流换热概说
综上所述，表面传热系数是众多因素的函数：
h = f (u,l, ρ,η, λ, c p )
计算对流换热的策略：首先求解定性温度，定性尺寸，计算各种准则数，根据准则数的关联式，
计算换热系数 ，根据换热系数，计算换热量。
5 大容器饱和沸腾曲线：表征了大容器饱和沸腾的全部过程，
共包括4个换热规律不同的阶段：自然对流、核态沸腾、过渡沸 腾和稳定膜态沸腾，如图所示：
qmax
qmin
第六章 凝结与沸腾换热
5
第六章 凝结与沸腾换热
6
第六章 凝结与沸腾换热
7
第六章 凝结与沸腾换热
8
第八章小结
1. 四个理想物体：黑体，白体，透明体，灰体 2. 五个定律：Planck 定律，Stefan-Boltzmann 定律，
响应的快慢，时间常数越小，物体的温度变化越快。
由
τc
=
ρcV
hA
可见，影响时间常数大小的主要因素是
物体的热容量ρcV和物体表面的对流换热条件hA。
4
几点说明：
（ 1 ） 集 总 参 数 法 中 的 毕 渥 数 BiV 与 傅 里 叶 数 FoV 以
l=V/A为特征长度，不同于分析解中的Bi与Fo，
不能用电路，其他部分依然可以根据能量守恒 来用电路等效。（见核反应堆的例题）
第2章 稳态导热分析与计算
稳态导热是指温度场不随时间变化 的导热过程. 主要讨论以下内容： 平壁、圆筒壁、球壁及肋壁等一维稳态导 热分析解法;
1
一维稳态导热
单层与多层平壁的稳态导热
当平壁的两表面分别维持均匀恒定 的温度时，平壁的导热为一维稳态导热。
Φ
tw1
tw2
δ
t f2，h2
传热过程的剖析
( ) Φ
=
A 1
tf1 −tf2
+δ + 1
h1 λ h2
( ) Φ = kA t f 1 − t f 2 = kAΔt
传热系数，[W m 2K ]
传热方程式
一维稳态传热过程中的热量传递
传热系数：
是指用来表征传热过程强烈程度的指标，不 是物性参数，与过程有关。
情况下的流体纵掠平板换热，即边界条件为
y = 0 u = 0, v = 0, t = tw
y = δ u = u∞, t = t∞
求解可得局部表面传热系数 hx 的表达式
1
1
hx
=
0.332
λ
x
⎜⎛ ⎝
u∞ x
ν
⎟⎞ ⎠
2
⎜⎝⎛νa
⎟⎞ 3 ⎠
注意：层流
1
1
⇒
hx x
λ
=
0.332⎜⎛ ⎝
u∞ x
ν
<
内部流动强制对流换热实验关联式
2. 入口段效应
层流 层流入口段长度: l ≈ 0.05 Re Pr 湍流时: l ≈ 60 d
d
湍流
l > 60 d
内部流动强制对流换热实验关联式
二. 管内湍流换热实验关联式 实用上使用最广的是迪贝斯－贝尔特公式：
Nu f
=
0.023
Re0f.8
Pr
n f
加热流体: n = 0.4
h 强制 > h自然
5-1 对流换热概说
(2) 流动状态
层流Laminar flow ：流体微团沿着主流方向作有规则的分层流动
湍流Turbulent flow：流体各部分之间发生剧烈的混合
h湍流 > h层流
(3) 流体有无相变
单相换热：（Single phase heat transfer）
相变换热：凝结、沸腾、升华、凝固、融化等 h相变 > h单相
+ ∂ 2t ∂ z2
=0
求解结果：t ( x)
=
tw1
−
tw1
− tw2
δ
x
可见，当λ为常数时, 平壁内温度分布曲线为直线，
其斜率为
dt = − tw1 − tw2
dx
δ
由傅立叶定律可得
q = −λ dt = λ tw1 − tw2
dx
δ
通过整个平壁的热流量为
Φ = Aq = Aλ tw1 − tw2 δ
(3) 热辐射
Stenfan-Boltzmann 定律： Φ = AσT 4
(4) 传热过程
传热方程： Φ = kAΔt
一维稳态传热过程中的热量传递
（1） 传热过程的计算：
( ) Φ = h1A t f 1 − tw1
Φ
=
λ Aδ
(tw1
−
tw2
)
( ) Φ = h2 A tw2 − t f 2
t f1，h1
（Phase change）
（Condensation） （Boiling）
5-1 对流换热概说
(4) 换热表面的几何因素： 内部流动对流换热：管内或槽内 外部流动对流换热：外掠平板、圆管、管束
5-1 对流换热概说
(5) 流体的热物理性质：
导热系数 λ [W/(m2.K)] 密度 ρ [kg m3]
传热系数的表达式：
k
=
1
1
+δ +
1
tf 1
h1 λ h2
1
tw1
δ
tw2
tf 2
1
1 = 1 +δ + 1 k h1 λ h2
h1 A
λA
h2 A
传热过程的热阻分析
需要掌握的公式
• 热力学第一定律。收入—支出=积累 • 一维、内热源、非稳态导热微分方程。 • （熟练运用一维平板） （一维有内热源的圆柱体导热也要知道2-51a） • 继续用电路等效热路。学会热阻的运用。 • 注意有内热源时电路的特点：有内热源的部分
2πλ1 d1 2πλ2 d2 2πλ3 d3
14
时间常数:
θ θ0
=
− hA τ
e ρcV
=
exp
⎛ ⎜
−
⎝
hA
ρcV
τ
⎞ ⎟ ⎠
令
τc=ρcV来自hA，τc称为时间常数。
当τ＝τc时，
θ = e−1 = 0.368 = 36.8% θ0
即在τc时刻，物体的过余温度达到初始过余温度的
36.8% 。说明，时间常数反映物体对周围环境温度变化
(3) 可加性
如图所示，表面2可分为2a和2b两个面，当然 也可以分为n个面，则角系数的可加性为
n
∑ X1,2 = X1,2i i =1
值得注意的是，上图中的表面2对表面1的角
系数不存在上述的可加性。
角系数的完整性 角系数的可加性
Φ1,2 = Φ1,2 A + Φ1,2B ⇒ A1Eb1 X1,2 = A1Eb1 X1,2 A + A1Eb1 X1,2B ⇒ X1,2 = X1,2 A + X1,2B
ν
Pr = ν
a
} 努塞尔(Nusselt)数
雷诺(Reynolds)数
注意：特征尺 度为当地坐标
x
普朗特数
内部流动强制对流换热实验关联式
一.管槽内强制对流流动和换热的特征
1. 流动有层流和湍流之分
Re 2300 层流： <
2300 Re 10000
过渡区：
<<
10000 Re
旺盛湍流：
分析解
集总参数法
无限大平壁 Bi = hδ λ
无限长圆柱 Bi = hR λ
圆
球 Bi = hR
λ
Fo = aτ δ2
BiV
=
hδ λ
FoV
= aτ δ2
Fo = aτ
R2
BiV
= h(R / 2)
λ
FoV
= aτ
(R / 2)2
Fo
=
aτ
R2
BiV
=
h(R / 3)
λ
FoV
=
aτ
(R / 3)2
（2）对于形状如平板、柱体或球的物体，只要满足 Bi≤0.1，就可以使用集总参数法计算，偏差小于5％。
比热容 c [J (kg⋅o C)]
动力粘度 η [N ⋅ s m2 ]
运动粘度ν = η ρ [m2 s] 体胀系数 α [1 K]
α
=
1 ⎜⎛ v⎝
∂v ∂T
⎟⎞ ⎠p
=
−
1
ρ
⎜⎛ ⎝
∂ρ
∂T
⎟⎞ ⎠p
λ ↑⇒ h ↑ (流体内部和流体与壁面间导热热阻小)
ρ、c ↑⇒ h ↑ (单位体积流体能携带更多能量)
定性温度 定性 准则数
关联式
换热温差
传热量
尺寸
外掠平 板
tm=
t∞
+ 2
tw
管内流 动
t
m
=
t
' f
+
t
" f
2
横掠圆 管
tm=
t∞
+ 2
tw
l
Re = ul γ
Nux
=
hl λ
=
0.332Re1 2
Pr1 3
Δt = tw − t∞ Q = hA(tw − t∞ )
Nu = hl Nu = hl = 0.664Re1 2 Pr1 3
冷却流体: n = 0.3
式中: 定性温度采用流体平均温度 t f ，特征长度为管内径。 实验验证范围：Re f = 104 ~ 1.2×105 Prf = 0.7 ~ 120