熱分析基礎知識

2021-03-01 有限元在線

熱的傳遞是由於物體內部或物體之間的溫度不同而引起的。當無外功輸入時,根據熱力學第二定律,熱總是自動地從溫度較高的部分傳給溫度較低的部分,根據傳熱機理的不同,傳熱的基本方式有熱傳遞、熱對流和熱輻射三種。

一、熱傳導

1)基本概念:當物體的內部或者兩個直接接觸的物體之間存在著溫度差異時,物體各個部分之間不發生相對位移時,依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子的熱運動而產生的熱量傳遞稱為熱傳導。熱能就從物體的較高部分傳給溫度較低的部分或從一個溫度較高的物體傳給直接接觸的溫度較低的物體。

2)特點:物體各個部分不發生宏觀的相對位移。導電固體中,導熱起主要作用的是由自由電子的擴散運動;非導電固體和大部分的液體中,導熱是通過振動能從一個分子傳遞到另一個分子;在空氣中,導熱則是由於分子的不規則運動而引起的。

3)熱傳導基本規律-傅立葉定律

傅立葉定律表示:在單位時間以熱傳導方式傳遞的熱量與垂直於熱流的截面積成正比,與溫度梯度成正比。負號表示導熱方向與溫度梯度方向相反。

傅立葉定律中的導熱係數是物質的一種物理性質,表示位置的導熱能力的大小,導熱係數值越大,物質的導熱性能越好。導熱係數只能實際測定。一般來說,金屬的導熱係數最大,非金屬的固體次之,液體的較小,氣體的最小。

二、熱對流

1)基本概念:是指由於流體的宏觀運動,從而使流體各個部分之間發生相對位移,冷熱流體互相摻混所引起的熱量傳遞過程。熱對流僅發生在流體中,對流的同時必伴隨有導熱現象。

2)對流換熱:流體流過一個物體表面時的熱量傳遞過程。

3)對流換熱的分類:

根據對流換熱時是否發生相變,分為有相變的對流換熱與無相變的對流換熱;

根據引起流動的原因,分為自然對流和強制對流。

自然對流:自由流體冷熱各部分的密度不同而引起流體的流動。如,暖氣片表面附近受熱空氣的向上流動。

強制對流:流體的流動是由於水泵、風機或其他壓差作用而引起的。

沸騰及凝結換熱:液體在熱表面上沸騰及蒸汽在冷表面上凝結的對流換熱(相變換熱)

4)熱對流的基本規律-牛頓冷卻公式

牛頓冷卻公式中的對流換熱係數的大小與傳熱過程中的許多因素有關。不僅取決於物體的物性、換熱表面的形狀大小、相對位置,而且與流體的流速有關。一般地,就介質而言,水的對流換熱比空氣強烈;就換熱方式而言,有相變的對流換熱強於無相變的對流換熱。

三、熱輻射

1)輻射與熱輻射:物體通過電磁波來傳遞能力的方式稱為輻射。因熱的原因而發出輻射能的現象稱為熱輻射。

2)輻射傳熱:輻射與吸收過程的綜合作用造成了以輻射方式進行的物體間的熱量傳遞稱為輻射換熱。輻射換熱時一個動態過程,當物體與周圍環境溫度處於熱平衡時,輻射換熱量為零,但輻射與吸收過程仍在不停的進行,只是輻射熱與吸收熱相等。

3)熱輻射的基本規律-史蒂芬—波爾茨曼定律

在工程中通常考慮兩個或者兩個以上物體之間的輻射,系統中的每個物體同時輻射並吸收熱量。要增加輻射換熱,可以提高熱源表面的黑度和到冷表面的視角係數,增加表面積。

相關焦點

  • 數據分析必備——統計學入門基礎知識
    ——數據說·夢想季 導讀:要做好數據分析,除了自身技術硬以及數據思維靈活外,還得學會必備的統計學基礎知識!因此,統計學是數據分析必須掌握的基礎知識,即通過搜索、整理、分析、描述數據等手段,以達到推斷所測對象的本質,甚至預測對象未來的一門綜合性科學。
  • 電路基礎知識- -絕對夠基礎~
    導讀:本文所講述的都是電路的基礎知識,包括電路的定義、構成、分類、作用,電路的基本概念及歐姆定律、基爾霍夫電流定律、基爾霍夫電壓定律等,是廣大電路初學者進步的階梯~本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/274012
  • 「新手須知」燙髮基礎知識和流程 - 熱燙篇
    所以燙髮的需求和挑剔度都比較高,因此掌握燙髮的基礎知識相當重要,所以如果你是剛入門的髮型師,一定要看一下這篇關於燙髮的知識介紹!ABOUT 熱燙熱燙的定義: 利用熱溫改變燙髮的效果,熱燙是改變頭髮內外部結構,讓頭髮較永久「定型」。
  • 2020甘肅教師招聘專業基礎知識備考:分子極性與化學鍵的極性題型分析
    2020甘肅教師招聘專業基礎知識備考:分子極性與化學鍵的極性題型分析 2020年甘肅教師招聘考試正處於緊張的備考狀態,按照往年信息來看,甘肅省教師招聘考試內容一般為教育基礎知識和教育專業知識。
  • 互鎖電路原理圖,電路基礎知識,電工必備基礎電路
    如上圖(電氣互鎖電路圖)所示,一個三相異步電動機的正反轉電路圖,有兩個接觸器KM1、KM2互鎖控制,電路圖中SB2、SB3為啟動按鈕,SB1為停止按鈕,FR為熱繼電器,FU有保險絲,QF為斷路器。大家可以分析分析哦!具體的雙重電路原理我就不給大家分析了,我相信大家只要認真學習,就可以想明白了。最近寫的幾篇文章都是電工的基礎知識,如電氣識圖,點動電路和長動電路,自己星型啟動和三角形啟動,還有星三角降壓啟動等,如果大家有興趣可以去我前面的文章看看,互相學習。如果大家喜歡我的文章,歡迎轉發、評論。點讚吧!你們的支持是我寫作的動力!
  • 2019教師招聘專業基礎知識:常見考點的分析——三省六部制(歷史)
    一、考情分析三省六部制是歷史學科教師招聘筆試考試的重要考點,這一考點的內容較為豐富,主要包含三省六部制的演變、三省六部的職能、三省六部制的歷史意義等內容。在教師招聘考試中多以單項選擇題、材料分析題的形式出現,故將此部分內容整理如下,以供大家備考。
  • [仿真空間]熱設計基礎
    基礎概念熱量熱量是指由於溫度差而轉移的能量,單位為焦耳。熱量總是從溫度高的介質傳遞到溫度低的介質。熱流密度熱流密度,也稱熱通量,是指單位時間內通過單位面積傳遞的熱量。一般用q表示,單位J/(m²·s)。熱容量熱容量是指一定質量的某種物質升高一定溫度所需的熱量,用C表示,單位為J/K,跟物質本身的比熱容有關。
  • 安防幫:部署熱成像攝像機,你需要了解的基礎知識
    隨著企業、學校、醫院和運動場館希望在COVID-19世界中安全地重新開放,熱成像系統將在幫助檢測和區分人的皮膚溫度變化方面發揮關鍵作用。熱監視是傳統物理安全和室外外圍檢測的主要手段,現在正在部署以快速掃描員工、承包商和訪客,作為檢測COVID-19症狀的第一道防線的一部分。
  • 紅塔仁恆開展印刷基礎知識培訓
    3月13日,紅塔仁恆組織開展《印刷基礎知識》內部培訓,技術支持部全體員工參加培訓。培訓主講人為技術支持部員工梁立霖,為武漢大學輕工技術與工程(印刷方向)的碩士研究生。梁立霖將其所學的印刷專業知識結合紅塔仁恆造紙工序,對印刷加工基礎知識進行了精彩分享,培訓內容涉及印刷
  • 軟裝設計師需要學習的基礎知識有什麼?
    軟裝設計師需要學習的基礎知識有什麼?1、軟裝設計師市場狀況前景分析。行業前景分析可以幫助朋友們明確職業方向,確定職業發展道路,以便於正確的學習需要具備的知識體系。2、軟裝設計師工作流程。軟裝設計有特殊的工作方法和流程,掌握正確的方法和流程,可以使設計更有效,避免操作中的重複出錯。下圖為軟裝設計師工作流程順序。3、色彩與配飾。
  • Excel數據分析包含哪些知識
    相信大家對即將講述的數據分析內容很感興趣,想知道Excel數據分析包含哪些知識?本文就言簡意賅地後面的系列文章會涉及到的一些內容,在這裡進行一下簡單的概括,大致分為八大部分分別如下:第一部分引入數據挖掘的概念。
  • 電子基礎知識
    導讀:本文主要介紹的是電子基礎知識,電子零件種類繁多千差萬別,但主要可分二大類,一類稱之為被動元件,一類稱之為主動元件,被動元件包括電容、電阻、電感、晶振等;主動元件包括:集成電路、二三極體、MOS管、可控矽等。
  • 電路板維修基礎知識
    一、各種電子元器件的基礎知識(作用、識別及好壞檢測方法)電阻器的種類、標註、識別、檢測、選用電位器的種類、檢測、選用電容器的種類、標註、識別、檢測、選用電感器的種類、外形、應用、檢測、選用運算放大器內部結構、虛短虛斷的理解同相比例放大器分析反相比例放大器分析反相加法器分析減法電路分析積分運算電路分析微分運算電路分析
  • 乾性皮膚的四大基礎護膚知識全在這
    大家好,我是醫知科普,近期我會更新一系列皮膚護理的醫學理論知識,上期已經詳細介紹了,哪些情況是乾性皮膚,也介紹了乾性皮膚的治療原則,這一期我就來詳細分析乾性皮膚的四大基礎護理知識。希望對皮膚乾燥的朋友能有幫助。
  • 知識是什麼?知識的基礎是什麼?
    知識是什麼? 《聖經》中的亞伯拉罕,在盛行偶像崇拜的土地上,認為知識就是超越你眼前所見而「看」到的東西。 雅典人認為知識就是真實的觀點,因為正當的理由是為人們所信服的。
  • 胸膜及胸膜腔|胸部及心肺基礎知識複習
    胸膜及胸膜腔(pleura and pleural cavities)神經重症管理中,呼吸道管理是非常重要的一項,雖然不是心、肺方面的專科醫生,但是在臨床工作中,特別是神經重症的管理中,經常會遇到心肺方面的問題,自知知識匱乏
  • 書法入門基礎—基礎知識
    一、筆墨紙硯:文房四寶-書法基礎入手的同學,應該先從楷書入手。比如小時候學習走路一樣,歷代書法家曾把楷書比作「立」,行書比作「走」,草書比作「跑」,首先就是要先學「站立」也就是我們講的楷書。楷書字體點畫規範,起頓分明,結構方正均勻,出規入矩,法度嚴謹,又便於書寫,是練字的基礎。行書和草書都是在楷書的基礎上發展變化來的,所以咱們必須學書法就打好楷書的基礎。
  • 承德市周轉噸桶定製容量知識的分析
    承德市周轉噸桶定製容量知識的分析 ,「mymqrjs6hx」承德市周轉噸桶定製容量知識的分析塑料桶屬於包裝製品的一種,其在多種行業內都有所應用,它的加工成型是有很多好處的。我們在清除化工塑料桶殘留物的時候,不論是使用去光水或是醋,一定要讓這些用品完全浸溼雙面膠痕,才能夠輕鬆有效的去除。
  • 電子元器件基礎知識
    本文就詳解電子元器件基礎知識,大神請飄過~~本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/272107.htm  電阻,符號為R,單位為歐姆,是一種限流元件,表示導體對電流的阻礙作用的大小。可分為線繞電阻器、碳膜電阻器、保險電阻、敏感電阻器等等等等,其中敏感電阻器根據其敏感特性不同,又可分為壓敏電阻、光敏電阻、熱敏電阻等等。
  • 必看丨期貨交易入門的基礎知識
    所以為了更好地對期貨進行分析和投資,小盟將在這期文章對期貨投資的基礎知識進行系統的闡述。 期貨的基本要素 由於期貨投資交易過程中將涉及到大量的文件和由期貨交易所統一制定的合約條款,這些條款也稱為期貨的基本要素。以滬深300指數期貨為例(見表62),合約基本要素要包括以下10個方面。