傳熱學(xué)名詞解釋及簡(jiǎn)答題及答案名詞解釋

1.熱流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)某一面積的熱量，記為??，單位是瓦（W）。它是衡量熱量傳遞快慢的一個(gè)物理量，反映了在一定時(shí)間內(nèi)通過(guò)特定面積傳輸?shù)臒崮芸偭?。例如，在一個(gè)加熱爐中，單位時(shí)間內(nèi)從爐壁傳出的熱量就是熱流量。

2.熱流密度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的熱量，記為q，單位是瓦每平方米（W/）。熱流密度可以更細(xì)致地描述熱量傳遞在空間上的分布情況。比如，一塊大平板的不同部位熱流密度可能不同，熱流密度大的地方熱量傳遞更劇烈。其計(jì)算公式為q=，其中A是傳熱面積。

3.溫度場(chǎng)：某一時(shí)刻空間所有各點(diǎn)溫度的總稱。它是一個(gè)標(biāo)量場(chǎng)，一般情況下，溫度t是空間坐標(biāo)(x,y,z)和時(shí)間τ的函數(shù)，即t=t(x,y,z,τ)。根據(jù)溫度與時(shí)間的關(guān)系，可分為穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)（溫度不隨時(shí)間變化，=0）和非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)（溫度隨時(shí)間變化，≠0）。例如，一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行的加熱管道，其周圍的溫度場(chǎng)就是穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)；而一個(gè)剛放入熱水中的金屬塊，其內(nèi)部的溫度場(chǎng)是非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)。

4.等溫面：溫度場(chǎng)中同一時(shí)刻相同溫度各點(diǎn)連成的面。等溫面不會(huì)相交，因?yàn)樵谀骋淮_定時(shí)刻，空間中某一點(diǎn)只能有一個(gè)確定的溫度。例如，在一個(gè)加熱的球體周圍，會(huì)形成一系列以球心為中心的同心等溫球面。

5.溫度梯度：在等溫面法線方向上的溫度變化率，是一個(gè)矢量，方向沿等溫面的法線指向溫度升高的方向，記為gradt或?t。在直角坐標(biāo)系中，gradt=i→+j→+k→。溫度梯度反映了溫度在空間上的變化劇烈程度，溫度梯度越大，說(shuō)明溫度在該方向上變化越快。

6.熱傳導(dǎo)：物體各部分之間不發(fā)生相對(duì)位移時(shí)，依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的熱量傳遞現(xiàn)象。熱傳導(dǎo)可以在固體、液體和氣體中發(fā)生。例如，將一根鐵棒的一端插入火中，另一端會(huì)逐漸變熱，這就是熱傳導(dǎo)的過(guò)程。在固體中，熱傳導(dǎo)主要依靠晶格振動(dòng)和自由電子的運(yùn)動(dòng)；在液體和氣體中，熱傳導(dǎo)主要依靠分子的熱運(yùn)動(dòng)。

7.熱對(duì)流：流體中溫度不同的各部分之間，由于發(fā)生相對(duì)位移而把熱量從一處傳遞到另一處的現(xiàn)象。熱對(duì)流僅能發(fā)生在流體中，并且由于流體中的分子同時(shí)在進(jìn)行著不規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，因而熱對(duì)流必然伴隨著熱傳導(dǎo)。根據(jù)引起流體流動(dòng)的原因，熱對(duì)流可分為自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流。自然對(duì)流是由于流體各部分溫度不同而引起的密度差異，導(dǎo)致流體產(chǎn)生浮升力而引起的流動(dòng)；強(qiáng)制對(duì)流是由于外界機(jī)械力（如泵、風(fēng)機(jī)等）的作用而引起的流體流動(dòng)。例如，暖氣片周圍空氣的流動(dòng)屬于自然對(duì)流，而空調(diào)中通過(guò)風(fēng)機(jī)使空氣流動(dòng)屬于強(qiáng)制對(duì)流。

8.對(duì)流換熱：流體與固體壁面之間的熱量傳遞過(guò)程，它是熱對(duì)流和熱傳導(dǎo)共同作用的結(jié)果。對(duì)流換熱的熱流量可以用牛頓冷卻公式計(jì)算，即??=hAΔt，其中h是對(duì)流換熱系數(shù)，A是換熱面積，Δt是流體與壁面的溫差。對(duì)流換熱系數(shù)反映了對(duì)流換熱的強(qiáng)弱程度，其大小與流體的物性、流動(dòng)狀態(tài)、壁面的形狀和尺寸等因素有關(guān)。

9.熱輻射：物體由于熱的原因而發(fā)出輻射能的現(xiàn)象。熱輻射不需要任何介質(zhì)，可以在真空中傳播，并且在熱輻射過(guò)程中伴隨著能量形式的轉(zhuǎn)換，即熱能轉(zhuǎn)換為輻射能，當(dāng)輻射能被其他物體吸收時(shí)又轉(zhuǎn)換為熱能。例如，太陽(yáng)向地球傳遞熱量就是通過(guò)熱輻射的方式。任何溫度高于絕對(duì)零度的物體都在不斷地發(fā)射熱輻射，同時(shí)也在吸收其他物體發(fā)出的熱輻射。

10.黑體：能吸收投入到其表面上的所有熱輻射能的物體，是一種理想化的輻射體。黑體的吸收比α=1，發(fā)射率ε=1。雖然在自然界中并不存在真正的黑體，但可以制造出近似黑體的模型，如一個(gè)開(kāi)有小孔的空腔，當(dāng)小孔面積相對(duì)于空腔內(nèi)表面積很小時(shí)，從小孔進(jìn)入空腔的輻射能很難再?gòu)男】咨涑?，就可以近似看作黑體。

11.白體：能全部反射投入到其表面上的熱輻射能的物體，其反射比ρ=1。白體也是一種理想化的模型，在實(shí)際中不存在絕對(duì)的白體，但某些光滑的金屬表面對(duì)熱輻射的反射率較高，可近似看作白體。

12.透明體：能讓投入到其表面上的熱輻射能全部透過(guò)的物體，其透過(guò)比τ=1。例如，對(duì)于熱輻射而言，某些氣體（如干燥的空氣）在一定條件下可近似看作透明體。

13.發(fā)射率：實(shí)際物體的輻射力與同溫度下黑體的輻射力之比，記為ε，它反映了實(shí)際物體發(fā)射熱輻射的能力相對(duì)于黑體的強(qiáng)弱程度。發(fā)射率的值小于1，并且與物體的種類、表面狀況和溫度等因素有關(guān)。例如，粗糙表面的發(fā)射率一般比光滑表面的發(fā)射率高。

14.吸收比：物體吸收的輻射能與投入到該物體表面上的總輻射能之比，記為α。根據(jù)基爾霍夫定律，在熱平衡條件下，任何物體的發(fā)射率等于其吸收比，即ε=α。

15.反射比：物體反射的輻射能與投入到該物體表面上的總輻射能之比，記為ρ。對(duì)于不透明物體，α+ρ=1。

16.透過(guò)比：物體透過(guò)的輻射能與投入到該物體表面上的總輻射能之比，記為τ。對(duì)于大多數(shù)固體和液體，τ=0；對(duì)于氣體，τ可能不為零。對(duì)于任何物體，都有α+ρ+τ=1。

17.斯蒂芬玻爾茲曼定律：黑體的輻射力與熱力學(xué)溫度T的四次方成正比，即=σ，其中σ=5.67×W/(·)是斯蒂芬玻爾茲曼常數(shù)。該定律表明，黑體的輻射力隨溫度的升高而急劇增加。對(duì)于實(shí)際物體，其輻射力E=ε=εσ，其中ε是物體的發(fā)射率。

18.角系數(shù)：表面1發(fā)出的輻射能中落到表面2上的百分?jǐn)?shù)，記為。角系數(shù)是一個(gè)純幾何量，只與物體的形狀、大小和相對(duì)位置有關(guān)，與物體的物性和溫度無(wú)關(guān)。角系數(shù)具有相對(duì)性（=）、完整性（對(duì)于由n個(gè)表面組成的封閉系統(tǒng)，=1）和可加性等性質(zhì)。

19.傳熱過(guò)程：熱量從高溫流體通過(guò)固體壁面?zhèn)鬟f到低溫流體的過(guò)程，它是熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射三種基本傳熱方式的綜合應(yīng)用。例如，在換熱器中，熱流體的熱量通過(guò)換熱管的管壁傳遞給冷流體的過(guò)程就是一個(gè)典型的傳熱過(guò)程。傳熱過(guò)程的熱流量可以用傳熱方程式計(jì)算，即??=kAΔ，其中k是傳熱系數(shù)，A是傳熱面積，Δ是冷熱流體的平均溫差。

20.傳熱系數(shù)：表示冷熱流體間傳熱過(guò)程強(qiáng)烈程度的指標(biāo)，單位是W/(·K)。傳熱系數(shù)的倒數(shù)表示傳熱過(guò)程的總熱阻，它與熱流體和冷流體的對(duì)流換熱系數(shù)、壁面的熱傳導(dǎo)熱阻等因素有關(guān)。傳熱系數(shù)越大，說(shuō)明傳熱過(guò)程越強(qiáng)烈，傳熱效