热流密度

合集下载

单位面积热流密度

单位面积热流密度

单位面积热流密度是指单位时间内通过单位面积的热能,也被称为热通量,是具有方向性的矢量。

在国际单位制中,其单位是瓦特每平方米(W/㎡),表示每平方米面积上通过的热量。

这个物理量常用于描述物体或系统热交换的速率,特别是在热力学、传热学和能源利用等领域中。

单位面积热流密度是一个非常重要的参数,能够反映物体或系统的热性能和传热能力。

例如,在建筑物的供暖或制冷系统中,单位面积热流密度是评估供暖或制冷效果的重要指标。

此外,在太阳能利用、电子器件散热等领域中,单位面积热流密度也是一个重要的参数。

热传导中的热导率与热流密度

热传导中的热导率与热流密度

热传导中的热导率与热流密度热传导是能量在物质中的传播方式之一,其在我们日常生活和各种工程应用中都起着重要作用。

了解热传导中的热导率和热流密度是理解和控制热传导过程的关键。

热导率是一个物质传导热量的性质,表示单位面积上垂直于传热方向传输的热流量。

热导率与物质的导热性能有关,常用符号λ表示。

热导率越大,表示物质导热能力越强,相反,热导率较小则传热效果较差。

不同物质的热导率各异,比如导体一般导热能力较强,导电性能好的金属如铜、铝等具有较高的热导率;绝缘体如橡胶、木材等则热导率较低。

这是因为在导热材料中,热量是通过原子和分子之间的碰撞传导的,金属中自由电子的作用是导致金属具有较高的热导率的原因之一。

在实际应用中,我们通常会根据不同物质的导热特性来选择适合的材料。

例如,如果需要制作一个散热器来散发热量,我们会选择导热性能好的金属材料,以使散热器能够更快地将热量传递出去。

与热导率密切相关的是热流密度。

热流密度是单位时间内通过单位面积的热流量,常用符号q表示。

热传导过程中,物体上的热流密度是由热传导方程和热导率决定的。

可以通过热传导方程来计算热流密度。

热流密度的大小直接决定了热量在物体中的传导速度。

通常情况下,我们希望能够通过增大热流密度来加快热量传导的速度。

例如,在工业生产中,如果需要对某个物体进行加热加工,我们会选择适当的加热功率和面积来增大热流密度,以使物体更快地被加热。

与此同时,我们也需要注意控制热流密度。

过高的热流密度可能导致物体温度升高过快,引起热损伤或其他不良后果。

因此,在应用中需要根据具体情况进行合理的控制和调整。

热传导中的热导率和热流密度不仅与物质的导热性能有关,还与传热方式和温度差异有关。

例如,在较低温度下,固体、液体和气体之间的传热方式可能会有所不同。

这也导致了不同条件下的热导率和热流密度可能存在差异。

总之,热传导中的热导率和热流密度是理解和控制热传导过程中的重要参数。

通过选择适当的材料和合理调整热流密度,我们可以实现更高效的热传导和控制。

热通量 热流密度

热通量 热流密度

热通量热流密度
热通量指的是单位时间内通过一个物体表面的热能,通常用符号Q表示,单位是焦耳/秒(J/s),也称为热功率。

热通量的大小取决于物体的温度、表面积和热传导率等因素。

热流密度指的是单位时间内通过单位面积的热能,通常用符号q表示,单位是焦耳/秒/平方米(J/s/m)。

热流密度越大,说明单位面积上的热通量越大,即热传导速率越快。

热流密度的大小也取决于物体的温度、热传导率和传热面积等因素。

在工程应用中,通常需要计算物体表面的热通量和热流密度,以便设计和选择合适的散热器、加热器、保温材料等。

- 1 -。

宋博士热流密度函数

宋博士热流密度函数

宋博士热流密度函数热流密度(heat flux)是指单位面积上通过的热量,通常以单位时间内通过单位面积的能量来衡量。

在热传导中,热流密度是一个非常重要的参量,用来描述能量在传导过程中的分布情况。

热流密度可用以下公式表示:q=λ∇T其中,q表示热流密度,λ表示导热系数,∇T表示温度梯度。

该公式表明,热流密度与导热系数和温度梯度成正比。

也就是说,导热系数越大,温度梯度越大,热流密度就越大。

导热系数是衡量物质导热性能的一个重要参数,它描述了单位厚度上,单位面积内的热流通过该物质的能力。

不同物质的导热系数不同,导热系数越大,该物质的导热性能越好。

温度梯度是指物体内外温度差的改变率。

当物体内外温度差越大,温度梯度越大,热流密度也就越大。

在实际问题中,所研究的物体往往是具有一定形状和尺寸的,而上述热流密度的公式是描述物质内部的热传导过程的。

因此,为了研究物体的整体热传导特性,需要将上述公式进行推广。

例如,对于一个矩形截面的物体,可以将其切割成许多微小的矩形小块,每个小块具有相同的温度梯度。

然后将这些小块的热流密度求和,即可得到整个物体上的热流密度。

对于一个球形物体,可以将其切割成许多微小的球壳,每个球壳具有相同的温度梯度。

然后将这些球壳的热流密度求和,即可得到整个球体上的热流密度。

更一般地,对于任意形状的物体,可以将其切割成无数个微小的表面元,每个表面元具有相同的温度梯度。

然后将这些表面元的热流密度求和,即可得到整个物体上的热流密度。

总之,热流密度函数是具体描述物质内部热传导过程的函数。

通过研究热流密度函数,可以了解物体内部的热传导特性,进而优化热传导问题的解决方案。

热流密度800

热流密度800

热流密度800一、什么是热流密度800?热流密度是指单位时间内通过单位面积的热量。

在工程中,通常用W/m²表示。

热流密度800就是指每秒钟通过每平方米的面积传递800瓦特的热量。

二、在工程中,热流密度800有哪些应用?1. 电子设备散热在电子设备中,由于电子元器件运行时会产生大量的热量,如果不能及时散发出去,就会导致设备过热而损坏。

因此,在电子设备设计中,需要考虑如何有效地散发出产生的热量。

对于高功率电子元器件,需要使用具有较高导热性能的材料,并通过散热器将产生的大量热量迅速散发出去。

此时,需要计算散热器表面上每平方米传递的最大功率(即最大允许的热流密度),以保证设备正常运行。

2. 工业加工在工业加工过程中,需要对物体进行加温或冷却处理。

例如,在钢铁冶金行业中,需要对钢坯进行加温处理以改变其力学性能;在食品行业中,需要对食品进行冷却处理以延长其保质期。

此时,需要计算加温或冷却设备的热流密度,以保证物体能够均匀地受热或受冷。

3. 空调和供暖在家庭和办公场所中,需要使用空调和供暖设备来调节室温。

此时,需要计算空调和供暖设备表面上每平方米传递的最大功率(即最大允许的热流密度),以保证设备正常运行。

三、如何计算热流密度800?在实际工程中,计算热流密度800需要考虑多种因素,例如传热介质、传热方式、传热面积等。

下面以电子散热器为例,介绍如何计算散热器表面上每平方米传递的最大功率。

1. 确定散热器材料通常情况下,散热器材料可以选择铝合金、铜合金等具有较高导热性能的材料。

假设选择铝合金作为散热器材料,则其导热系数约为200W/(m·K)。

2. 确定散热方式在散热器表面上,热量可以通过辐射、传导和对流三种方式传递。

通常情况下,对流是散热器表面上热量传递的主要方式。

假设对流传热系数为10 W/(m²·K)。

3. 确定散热器表面积假设散热器表面积为1平方米。

4. 计算最大允许的功率根据热传导定律和能量守恒定律,可以得到以下公式:Q = kAΔT/δ其中,Q表示单位时间内通过单位面积的热量(即热流密度),k表示材料的导热系数,A表示传热面积,ΔT表示温度差,δ表示传导距离。

热流 热流密度 热传导系数

热流 热流密度 热传导系数

热流热流密度热传导系数
热流是指单位时间内通过介质的热量的量。

它可以用于描述传热过程中的热能传递速率。

热流密度是指单位面积内通过介质的热流的量。

它可以用于描述热量在介质中传递的强度。

热流密度可以通过将热流除以传热面积来计算。

热传导系数是指单位时间内单位面积上的热流与温度梯度之间的比值。

它描述了介质传导热量的能力。

热传导系数越大,介质传导热量的能力越强。

热传导系数通常用W/(m·K)来表示。

当两个物体之间存在温度差时,热量会通过热传导的方式从高温物体传递到低温物体,这个传递过程可以用热传导方程描述:
热流密度 (q) = 热传导系数(λ) × 温度梯度 (dT/dx)
其中,热传导系数是介质的属性,它决定了介质传导热量的能力,而温度梯度是温度随距离变化的速率。

热传导系数是一个材料的特性,在不同的材料中具有不同的值。

一般来说,导热性能较好的材料,其热传导系数会较高,例如金属材料。

而绝缘材料通常具有较低的热传导系数,减少了热量的传导。

热流密度可以用来计算单位面积内的热量传递量,常用单位是瓦特每平方米。

热流密度的大小取决于热传导系数和温度梯度
的大小。

当温度梯度较大或热传导系数较高时,热流密度会增大,表示单位面积内的热量传递速率增大。

煤灰的热流密度计算公式

煤灰的热流密度计算公式

煤灰的热流密度计算公式煤灰是煤燃烧后残留下来的固体废物,通常含有一定的热能。

煤灰的热流密度是指单位时间内通过煤灰单位面积的热量流动。

煤灰的热流密度计算公式是一个重要的参数,可以帮助工程师和科研人员更好地了解煤灰的热性能,从而指导煤灰的综合利用和处理。

本文将介绍煤灰的热流密度计算公式,并探讨其在煤灰热性能研究中的应用。

煤灰的热流密度计算公式可以通过煤灰的热容和热传导系数来计算。

煤灰的热容是指单位质量的煤灰在温度变化时所吸收或释放的热量,通常用J/(kg·℃)来表示。

煤灰的热传导系数是指单位时间内,单位厚度的煤灰在温度差下热量传导的能力,通常用W/(m·℃)来表示。

煤灰的热流密度计算公式可以表示为:q = ρcΔT。

其中,q表示煤灰的热流密度,单位为W/m²;ρ表示煤灰的密度,单位为kg/m³;c表示煤灰的热容,单位为J/(kg·℃);ΔT表示煤灰的温度变化,单位为℃。

通过上述公式,可以看出煤灰的热流密度与煤灰的密度、热容和温度变化有关。

煤灰的密度可以通过实验测量得到,煤灰的热容可以通过热容仪器进行测试,而温度变化可以通过温度传感器来监测。

因此,通过煤灰的热流密度计算公式,可以方便地计算得到煤灰的热流密度。

煤灰的热流密度计算公式在煤灰热性能研究中具有重要的应用价值。

首先,煤灰的热流密度可以反映煤灰在燃烧过程中的热量释放情况,从而帮助工程师和科研人员更好地了解煤灰的热性能。

其次,煤灰的热流密度可以作为评价煤灰综合利用和处理效果的重要参数,有助于指导煤灰的资源化利用和环境保护工作。

此外,煤灰的热流密度计算公式还可以为煤灰的热传导特性研究提供重要参考,有助于优化煤灰的热传导性能。

总之,煤灰的热流密度计算公式是煤灰热性能研究中的重要参数,可以帮助工程师和科研人员更好地了解煤灰的热性能,指导煤灰的综合利用和处理。

通过煤灰的热流密度计算公式,可以方便地计算得到煤灰的热流密度,为煤灰的热性能研究提供重要参考。

热流密度

热流密度

热流密度目录[隐藏]概述热流密度、温度和热传递热流密度的测量仪器热流密度(Heat Flux,Thermal Flux)[编辑本段]概述也称热通量,一般用q表示定义为:单位面积(1平方米)的截面内单位时间(1秒)通过的热量q=Q/(S*t) ——Q为热量t为时间S为截面面积热流密度与热流的关系:热流密度q=热流J/S ——S为截面面积热流密度与导热系数的关系:材料热流密度q=∧(T1-T2)/d——∧--表示材料导热系数T1--表示热表面的温度T2--表示冷表面的温度d--表示材料厚度热流密度是考察器件或设备散热性能的重要指标[编辑本段]热流密度、温度和热传递虽然温度测量可通用并容易接受,但热流密度(热通量)测量常常需要考虑。

温度是物质的基本属性之一。

此外,由于温度可以通过人类的感官测定,多数人熟悉其含义。

相反,热流密度(热通量)是一种不易感测的导出量。

然而,只在大多数热系统中测量温度是不够的。

通常,热能流通方式和位置与温度的流通方式和位置同等重要,或比温度的流通方式和位置更重要。

例如,人类皮肤的温度可显示人体的舒适程度,但与分散到环境中的能量有少许关系,尤其是在同时发生蒸发的情况下。

除了气温之外,风冷因素是对流传热重要性的另一常见例子。

热量的传递(转移)与科研、工农业生产和日常生活息息相关:1、针对居住者的最大舒适度加热和冷却生存空间的观点已开始被接受;2、通过测量大地热流,发现各地生态环境以及城市气候的优劣与区域大地热流的高低有密切的关系。

(在农业气象学中为了优化作物灌溉——特别是缺水区域——,在描述表面温度、露的形成或结霜条件、以及土壤热平衡的重要部分:热存储等的产生方式中,正确地土壤热流测量是非常重要的。

)3、许多工业制造过程需要紧密控制材料整个加工过程的温度,以建立所需的特性和质量控制。

(例如,陶瓷和薄膜中的热应力控制、等离子体沉积、玻璃和金属的退火、许多材料的热处理、塑料纤维纺丝、薄膜干燥、电子薄膜和晶体的增加以及激光表面处理。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

热流密度 目录[隐藏] 概述 热流密度、温度和热传递 热流密度的测量仪器

热流密度(Heat Flux,Thermal Flux) [编辑本段]

概述 也称热通量,一般用q表示 定义为:单位面积(1平方米)的截面内单位时间(1秒)通过的热量 q=Q/(S*t) ——Q为热量 t为时间 S为截面面积 热流密度与热流的关系: 热流密度q=热流J/S ——S为截面面积 热流密度与导热系数的关系: 材料热流密度q=∧(T1-T2)/d ——∧--表示材料导热系数 T1--表示热表面的温度 T2--表示冷表面的温度 d--表示材料厚度 热流密度是考察器件或设备散热性能的重要指标 [编辑本段]

热流密度、温度和热传递 虽然温度测量可通用并容易接受,但热流密度(热通量)测量常常需要考虑。 温度是物质的基本属性之一。此外,由于温度可以通过人类的感官测定,多数人熟悉其含义。相反,热流密度(热通量)是一种不易感测的导出量。然而,只在大多数热系统中测量温度是不够的。 通常,热能流通方式和位置与温度的流通方式和位置同等重要,或比温度的流通方式和位置更重要。 例如,人类皮肤的温度可显示人体的舒适程度,但与分散到环境中的能量有少许关系,尤其是在同时发生蒸发的情况下。除了气温之外,风冷因素是对流传热重要性的另一常见例子。 热量的传递(转移)与科研、工农业生产和日常生活息息相关: 1、 针对居住者的最大舒适度加热和冷却生存空间的观点已开始被接受; 2、 通过测量大地热流,发现各地生态环境以及城市气候的优劣与区域大地热流的高低有密切的关系。 (在农业气象学中为了优化作物灌溉——特别是缺水区域——,在描述表面温度、露的形成或结霜条 件、以及土壤热平衡的重要部分:热存储等的产生方式中,正确地土壤热流测量是非常重要的。) 3、 许多工业制造过程需要紧密控制材料整个加工过程的温度,以建立所需的特性和质量控制。(例如, 陶瓷和薄膜中的热应力控制、等离子体沉积、玻璃和金属的退火、许多材料的热处理、塑料纤维纺 丝、薄膜干燥、电子薄膜和晶体的增加以及激光表面处理。) 4、 材料的温度控制需要用已知的控制方式将能量传递到固体和液体中,或从固体和液体中传出。因此, 设备(如干燥器、热交换器、锅炉、冷凝器和热导管)的合理设计变得至关紧要。(电子、推进力和 发电设备中更高的功率密度恒定驱动器不断挑战相关冷却系统的极限。) 因此,在现代社会材料与过程的热管理正成为一门高精的学科。在许多系统中最大化或最小化热能传递对于发挥系统最佳性能至关重要。因此,可用于直接感测热流密度(热通量)的传感器(仪器)极其重要。 [编辑本段] 热流密度的测量仪器 用于测量热流密度的传感器称为热流密度传感器,简称热流传感器。 用于测量热流密度的仪器称为热流密度计(热通量计),简称热流计。 临界热流密度

critical heat flux

此时,有更多的汽泡生成。但热流密度增至c点后,如 果继续增加热流密度,则由于汽泡密度太大,以致联成 汽膜。这种汽膜将 加热面与冷却剂隔 开,从而使传热能 力急剧下降,壁温 将由c点急剧上升 到。‘点.。点的热流 密度(亦即c‘点的 热流密度)即定义 为临界热流密度。 达到临界热流密度 时出现的壁温急剧 升高,可能造成释 热元件表面过热, 甚至烧毁。所以临 界热流密度有时也 被称作烧毁热流密 t01卿l伽执j[0仪专屯1 八r.丫、 沸腾工况下热流与沮压的关系 a以下是液体自然对流工况.a一b是 自然对流和泡核沸璐混合的工况;b- 。是泡核沸璐工况;c一d是泡核沸璐 和膜态沸肠混合的工况.d一e是膜态 沸肠工况.e一f是膜态沸腾加辐射的 工况 度。由于在此热流密度下开始偏离泡核沸腾而向膜态 沸腾过渡,故又叫偏离泡核沸腾热流密度。 临界热流密度与实际(或设计的)热流密度之比称为 偏离泡核沸腾比。设计上应保证偏离泡核沸腾比大于1。 影响临界热流密度的主要因素有冷却剂流速、压 力和含汽量等。通常液流中含汽量愈大、流速愈低、则 临界热流密度愈小。而压力的影响则不是单调的,低压 下,临界热流密度随压力的增加而增大;高压下,则随 压力的增加而减小。 实验的临界热流密度数据一般概括成经验公式的 形式,其中的临界热流密度表示为各种自变t(有时还 有一些因变量)的函数。这些公式都只在严格规定的各 自变t范围内是最佳的,不推荐外推到这个范围之外。 例如下述的W一3公式,临界热流密度qcr表示为 叮。,=3 .154Xlo‘〔(2.022一6.23sxlo一色P) +(0.1722一1.43xlo一吕P)exp(18.177 一5 .987xlo一’P)苏〕〔(0.1484一l.596x. +。·1729苏.二})x些瓮黔+1·。37〕 X(1 .157一0.869浓)〔0.2664 +0.8357exP(一124D。)〕(0.8258 +0.34lX10一8△H.)FW/mZ 式中p为冷却剂工作压力,Pa;G为冷却剂质t流密 度,kg/(h·m,);从为当t直径,m;不为计算点处 的含汽量;△月一H一H.。为冷却剂在进口处的欠热焙 差,H.为工作压力下冷却剂的饱和熔,J/kg;Hln为冷 却剂在进口处的熔,J/kg,F为格架修正因子。公式的 适用范围为:P=(6.59~15·86)x 10‘pa;G,(4·88 ~24·41)X lo6kg/(h·mZ);De一(5·08~17·78)X 10一3m;X.簇o·15;H,。)930·4 X 10,J/kg。 I一n]旧rel旧m一du 临界热流密度(eritieal heat flux)由泡核 沸腾转变为膜态沸腾时的单位表面积、单位时间内所 传出的热t。它是反应堆热工水力设计中的一个限制 t,即不允许热流密度达到或过分接近临界热流密度, 以防发生嫩料元件的过热或烧毁。 图中给出沸腾工况下的热流与温压的关系.由图 可见,在a一b段,随粉热流密度的增加,壁温逐渐升高。 ......

影响热流密度(强度)的因素有哪些 材料热流密度q=∧(t1-t2)/d ∧--表示材料导热系数 t1--表示热表面的温度 t1--表示冷表面的温度 d--表示材料 材料热流密度q=∧(t1-t2)/d ∧--表示材料导热系数 t1--表示热表面的温度 t1--表示冷表面的温度 d--表示材料厚度 热流密度大,初生坯壳增长太快,会增加振痕... 3m/min,弯月面处的热流密度;普通结晶器2MMW/m2,热顶结晶器0.5MMW/m2。 热流量

热流量是一定面积的物体两侧存在温差时,单位时间内由导热、对流、辐射方式通过该物体所传递的热量。通过物体的热流量与两侧温度差成正比,与厚度成反比,并与材料的导热性能有关。单位面积的热流量为热流通量。稳态导热通过物体热流通量不随时间改变,其内部不存在热量的蓄积;不稳态导热通过物体的热流通量与内部温度分布随时间而变化。 记为:Φ; 单位:瓦特(W)。 热流量可以理解为流量的变化率,Φ=KrAΔT 其中 Kr为传热系数,A为物体的表面积,ΔT为物体两侧的温差。 热流计

目录[隐藏] 概述 热流计的构成 热流计的应用 热流计的发展进程 热流计的校准 热流计测量精度的影响因素 热流计选型指南 常见热传导测试用热流计比较

[编辑本段] 概述 热流计(Heat Flow Meter) 也称热通量计,热流仪,其全称是热流密度计。 热流计是热能转移过程的量化检测仪器,是用于测量热传递过程中热迁移量的大小、评价热传递性能的重要工具。既热流(密度)的大小表征热量转移的程度。换句话说,热流计是测量在不同物质间热量传递大小和方向的仪器。 热流计须满足对热传导、热对流、热辐射的单独测量或上述两者或三者的综合测量。 [编辑本段]

热流计的构成 由热流传感器、显示仪表及联接导线组成。显示仪表可以是数字电压表,也可以是数据记录仪或数据采集系统。 [编辑本段]

热流计的应用 热传导测试: 这是热流计最常用的一种应用,主要是对各种设备的保温性能测试,包括各种工业炉窑、热力输送管道、建筑物、冷库、纺织物和服装、人员输送工具(客车、客轮、客机等)、暖棚等,地热和土壤热流的测试,制造热流法热导率测试设备等等。 对于各种工业炉窑、热力输送管道、建筑物、冷库等的保温性能测试,通常被称为节能监测(节能检测或节能测试),对于此类测试我国已有相应的国家标准,如GB/T 4272-2008 设备及管道保温技术通则,GB/T 8174-2008 设备及管道保温效果的测试与评价,GB/T 10295-2008 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定-热流计,GB/T 17357-2008 设备及管道绝热层表面热损失现场测定-热流计法和表面温度法。。 热辐射测试: 包括辐射加热源,阳光辐射强度和太阳能设备,火灾的发生和防护,火药、炸药、推进剂的热强度和热分布,各种燃烧室的热强度和热分布,人工环境的热舒适测试和控制,高温风洞试验,等等。 在此类测试中有些项目可以需要考虑同时进行热对流的测试。 此类测试有些也有相应的国家标准,如:GB/T 11785-2005等。 热对流的测试: 强制对流换热设备的测试等。 [编辑本段]

热流计的发展进程 因为热流传感器是热流计的一次敏感元件,因此热流传感器的发展进程决定的热流计的发展进程。 1914年,出现了最早应用于现场直接测量热流的热流传感器。当时德国的Henky教授要测量通过啤酒厂内地板的热流,他用10 cm厚的软木板覆盖地板,测出软木板上下两面的温度差,和软木板的导热系数从而计算出热流密度。是现在所用的热流传感器的雏型。 1924年,Schmidt设计了由绕在橡胶带上的热电堆组成的带状热流传感器用来测量带有保温层的管道的热流密度。一般认为这是第一种实用的热流传感器。当前广泛应用的热阻式热流传感器一直沿用了热电堆传感器这一基本型式。Schmidt热流传感器上的热电堆是用焊接的方式制成的,工艺比较复杂。

相关文档
最新文档