傳熱是指由于溫度差引起的能量轉(zhuǎn)移，又稱熱傳遞。由熱力學(xué)第二定律可知，凡是有溫度差存在時(shí)，熱就必然從高溫處傳遞到低溫處,因此傳熱是自然界和工程技術(shù)領(lǐng)域中極普遍的一種傳遞現(xiàn)象。無論在能源、宇航、化工、動(dòng)力、冶金、機(jī)械、建筑等工業(yè)部門，還是在農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)等其他部門中都涉及許多有關(guān)傳熱的問題。
定義
【定義】傳熱是因存在溫差而發(fā)生的熱能的轉(zhuǎn)移。
方式
傳熱是一種復(fù)雜現(xiàn)象。從本質(zhì)上來說，只要一個(gè)介質(zhì)內(nèi)或者兩個(gè)介質(zhì)之間存在溫度差，就一定會(huì)發(fā)生傳熱。我們把不同類型的傳熱過程稱為傳熱模式。物體的傳熱過程分為三種基本傳熱模式，即: 熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射。
熱傳導(dǎo)
熱傳導(dǎo)，指在物質(zhì)在無相對(duì)位移的情況下，物體內(nèi)部具有不同溫度、或者不同溫度的物體直接接觸時(shí)所發(fā)生 的熱能傳遞現(xiàn)象。固體中的熱傳導(dǎo)是源于晶格振動(dòng)形式的原子活動(dòng)。非導(dǎo)體中，能量傳輸只依靠晶格波（聲子）進(jìn)行；在導(dǎo)體中，除了晶格波還有自由電子的平移運(yùn)動(dòng)。
我們知道，所有物質(zhì)都是由基本的分子或者原子構(gòu)成的。只要物體有溫度，分子（原子）就處在不停的運(yùn)動(dòng)當(dāng)中。溫度越高，分子的能量也就越大，也就是說振動(dòng)的能量越大。當(dāng)臨近的分子發(fā)生碰撞時(shí)，能量就會(huì)從能量高的分子向能量低的分子傳輸。從而，當(dāng)存在溫度梯度時(shí)，通過導(dǎo)熱的能量傳輸總是向溫度降低的方向進(jìn)行。
計(jì)算熱傳導(dǎo)的速率方程就是大家熟悉的傅立葉定律：是與傳輸方向相垂直的單位面積上的熱流速率。它與在該方向上的溫度梯度成正比，其中的比例系數(shù) 就是介質(zhì)的熱導(dǎo)率，是物質(zhì)最基本的物理性質(zhì)之一。
熱對(duì)流
對(duì)流傳熱，又稱熱對(duì)流，是指由于流體的宏觀運(yùn)動(dòng)而引起的流體各部分之間發(fā)生相對(duì)位移，冷熱流體相互摻混所引起的熱量傳遞過程。
對(duì)流傳熱可分為強(qiáng)迫對(duì)流和自然對(duì)流。強(qiáng)迫對(duì)流，是由于外界作用推動(dòng)下產(chǎn)生的流體循環(huán)流動(dòng)。自然對(duì)流是由于溫度不同密度梯度變化，重力作用引起低溫高密度流體自上而下流動(dòng)，高溫密度流體自下而上流動(dòng)。
對(duì)流熱流密度計(jì)算公式，又稱牛頓冷卻公式：其中''是熱流密度，是固體壁面溫度，是壁面接觸流體的溫度。為對(duì)流換熱系數(shù)。與邊界層中的條件有關(guān)，邊界層又取決于表面的幾何形狀、流體的運(yùn)動(dòng)特性及流體的眾多熱力學(xué)性質(zhì)和輸運(yùn)性質(zhì)。
熱輻射
熱輻射，是一種物體用電磁輻射的形式把熱能向外散發(fā)的傳熱方式。它不依賴任何外界條件而進(jìn)行，是在真空中最為有效的傳熱方式。
不管物質(zhì)處在何種狀態(tài)（固態(tài)、氣態(tài)、液態(tài)或者玻璃態(tài)），只要物質(zhì)有溫度（所有物質(zhì)都有溫度），就會(huì)以電磁波（也就是，光子）的形式向外輻射能量。這種能量的發(fā)射是由于組成物質(zhì)的原子或分子中電子排列位置的改變所造成的。
實(shí)際傳熱過程一般都不是單一的傳熱方式，如煮開水過程中，火焰對(duì)爐壁的傳熱，就是輻射、對(duì)流和傳導(dǎo)的綜合，而不同的傳熱方式則遵循不同的傳熱規(guī)律。為了分析方便，人們?cè)趥鳠嵫芯恐邪讶N傳熱方式分解開來，然后再加以綜合。
研究意義
熱傳遞現(xiàn)象無時(shí)無處不在，它的影響幾乎遍及現(xiàn)代所有的工業(yè)部門，也滲透到農(nóng)業(yè)、林業(yè)等許多技術(shù)部門中。可以說除了極個(gè)別的情況以外，很難發(fā)現(xiàn)一個(gè)行業(yè)、部門或者工業(yè)過程和傳熱完全沒有任何關(guān)系。不僅傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域，像能源動(dòng)力、冶金、化工、交通、建筑建材、機(jī)械以及食品、輕工、紡織、醫(yī)藥等要用到許多傳熱學(xué)的有關(guān)知識(shí)，而且諸如航空航天、核能、微電子學(xué)、材料、生物醫(yī)學(xué)工程、環(huán)境工程、新能源以及農(nóng)業(yè)工程等很多高新技術(shù)領(lǐng)域也都在不同程度上有賴于應(yīng)用傳熱研究的最新成果，并涌現(xiàn)出像相變與多相流傳熱、(超)低溫傳熱、微尺度傳熱、生物傳熱等許多交叉分支學(xué)科。在某些環(huán)節(jié)上，傳熱技術(shù)及相關(guān)材料設(shè)備的研制開發(fā)甚至成為整個(gè)系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵因素。
參考資料 >