传热系数和导热系数.doc

传热系数和导热系数 传热系数以往称总传热系数。国家现行标准规范统一定名为传热系数。传热系数K值，是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为1度（K，），1小时内通过1平方米面积传递的热量，单位是瓦/平方米度（W/K，此处K可用代替）。 导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（K,），在1小时内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米度（W/mK，此处为K可用代替）。导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。非晶体结构、密度较低的材料，导热系数较小。材料的含水率、温度较低时，导热系数较小。通常把导热系数较低的材料称为保温材料，而把导热系数在0.05瓦/米度以下的材料称为高效保温材料。 传热阻以往称总热阻，现统一定名为传热阻。传热阻RO是传热和系数K的倒数，即RO=1/K，单位是平方米度瓦(m2KW)。围护结构的传热系数K值愈小，或传热阻RO值愈大，保温性能愈好。 由固体器壁隔开的热、冷流体在温度相差为一度时，单位时间内通过单位器壁面积的传热量，又称总传热系数。它是传热学中度量传热过程有效程度的主要指标。其数学定义式为 式中为单位时间内流过传热面的热量即热流量；为传热面积；为热、冷流体的对数平均温度差。 机械工程中遇到的传热过程常常是热传导、对流换热和辐射换热三者的综合，而在应用最多的表面式换热器（又称间壁式换热器）中温度不太高，辐射换热的作用不大，所以分析时主要考虑热传导和对流换热的综合过程。 传热过程中热流体通过对流换热向高温侧壁面传热（见图）。这一热量又通过固体壁导热传递给低温侧壁面，最后以对流换热方式由冷流体把热量从低温侧壁面带走。因此，传热过程通常都可简化成串联的3个基本环节：对流换热导热对流换热。3个串联环节的分热阻之和组成传热过程的总热阻。因此，传热系数可表示为 式中、分别表示热、冷流体与其相接触壁面间的对流传热系数(需要时，其中包括辐射换热的相应折算值)；、分别为器壁的厚度和热导率。分母中的 3个分数代表3个串联环节的分热阻。因此,传热系数不仅与器壁的材料性能和厚度有关,还与器壁两侧的对流换热(有时还有辐射换热)过程有关，而且在多数情况下,导热分热阻要比对流换热分热阻小得多，因而对流换热在整个换热过程中起着主要作用。 表为常见传热系数的数值范围。