對(duì)流傳熱是熱傳遞的一種基本方式。熱能在液體或氣體中從一處傳遞到另一處的過(guò)程。主要是由于質(zhì)點(diǎn)位置的移動(dòng)，使溫度趨于均勻。是液體和氣體中熱傳遞熱能在液體或氣體中從一處傳遞到另一處的過(guò)程。主要是由于質(zhì)點(diǎn)位置的移動(dòng)，使溫度趨于均勻。是液體和氣體中熱傳遞的的主要方式。但也往往伴有熱傳導(dǎo)。通常由于產(chǎn)生的原因不同，有自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流兩種。根據(jù)流動(dòng)狀態(tài)，又可分為層流傳熱和湍流傳熱。化學(xué)工業(yè)中所常遇到的對(duì)流傳熱，是將熱由流體傳至固體壁面（如靠近熱流體一面的容器壁或?qū)Ч鼙诘龋蛴晒腆w壁傳入周圍的流體（如靠近冷流體一面的導(dǎo)管壁等）。這種由壁面?zhèn)鹘o流體或相反的過(guò)程，通常稱作給熱。
基本原理
原理
在工程上，對(duì)流傳熱是指流體固體壁面的傳熱過(guò)程，它是依靠流體質(zhì)點(diǎn)的移動(dòng)進(jìn)行熱量傳遞的。因此與流體的流動(dòng)情況密切相關(guān)。熱流體將熱量傳給固體壁面，再由壁面?zhèn)鹘o冷流體。由流體力學(xué)知，流體流經(jīng)圓體壁面時(shí)，在靠近壁面處總有一薄層流體順著壁面做層流流動(dòng)，即層流底層。當(dāng)流體做層流流動(dòng)時(shí)，在垂直于流動(dòng)方向的熱量傳遞，主要以熱傳導(dǎo)方式進(jìn)行。由于大多數(shù)流體的導(dǎo)熱系數(shù)較小，故傳熱熱阻主要集中在層流底層中，溫差也主要集中在該層中。而在湍流主體中，由于流體質(zhì)點(diǎn)劇烈混合，可近似的認(rèn)為無(wú)傳熱熱阻，即湍流主體中基本上沒(méi)有溫差。在層流底層與湍流主體之間存在著一個(gè)過(guò)渡區(qū)，在過(guò)渡區(qū)內(nèi)，熱傳導(dǎo)與熱對(duì)流均起作用使該區(qū)的溫度發(fā)生緩慢變化。
所以，層流底層的溫度梯度較大，傳熱的主要熱阻即在此層中，因此，減薄層流底層的厚度δ是強(qiáng)化對(duì)流傳熱的重要途徑。在傳熱學(xué)中，該層又稱為傳熱邊界層（Thermal Boundary Layer）。
速率方程式
從對(duì)流傳熱過(guò)程的分析可知這一個(gè)復(fù)雜的傳熱過(guò)程影響對(duì)流傳熱速率的因素很多，為了方便起見(jiàn)，工程上采用一種簡(jiǎn)化的方法，即將流體的全部溫差集中在厚度為δ的一層薄膜內(nèi)，但薄膜厚度θ難以測(cè)定，所以用α代替λ/δ將對(duì)流傳熱速率寫(xiě)成如下形式：
此式稱為對(duì)流傳熱速率方程式，亦稱牛頓冷卻定律。
式中：Φ－對(duì)流傳熱速率。（熱流量rw）
A—傳熱面積，m2
ΔT—對(duì)流傳熱溫度差（℃/K）
Tw—與流體接觸的壁面溫度，℃
T—流體的平均溫度
α－對(duì)流傳熱系數(shù)
R—對(duì)流傳熱熱阻，℃/W
并非理論推導(dǎo)，而是一種推論。即假設(shè)單位面積傳熱量與溫度差ΔT成正比。－將所有復(fù)雜的因素都轉(zhuǎn)移到對(duì)流傳熱系數(shù)α中去了。
影響因素
②流體的流動(dòng)狀態(tài)和起因。
③流體流動(dòng)的原因：強(qiáng)制對(duì)流、自然對(duì)流。
④物體的物理性質(zhì)：ρ、Cp、λ、μ、體積膨脹系數(shù)等。
⑤傳熱表面的形狀、位置及大小等。
傳熱種類
沸騰傳熱
液體和高于其飽和溫度的壁面接觸時(shí)就會(huì)產(chǎn)生沸騰，此時(shí)，壁面向流體放熱的現(xiàn)象稱為沸騰傳熱。
對(duì)液體加熱時(shí)，在液體內(nèi)部伴有由液相變成汽相而產(chǎn)生氣泡的進(jìn)程稱為沸騰。
沸騰產(chǎn)生的方法：
將加熱壁面浸沒(méi)在液體中，液體在壁面處受熱沸騰，稱為大容器沸騰。
液體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)受熱沸騰，稱為管內(nèi)沸騰。
冷凝傳熱
當(dāng)飽和蒸氣與低于飽和溫度的壁面相接觸時(shí)，蒸氣將放出潛熱，并冷凝成液體。
蒸汽冷凝的方式：膜狀冷凝（film-type condensation）和滴狀冷凝 (dropwise condensation)。
若冷凝液能潤(rùn)濕壁面并能形成一層完整的液滴，稱膜狀冷凝由于表面張力的作用，冷凝在壁面上形成許多液滴最終會(huì)形成膜狀冷凝。
參考資料 >