第二节 传热学基础知识

传热学是研究热量传递过程规律的一门科学。

凡有温度差，就有热量自发的由高温物体传到低温物体。由于自然界和生产过程中到处存在温度差，因此，传热是自然界和生产领域中非常普遍的现象，传热学的应用领域也就十分广泛，在建筑设备中更是不乏传热问题。例如热源和冷源设备的选择、配套和合理有效利用；供热通风及空调产品的开发、设计和实验研究；各种供热设备管道的保温材料及建筑围护结构材料等的研制及其热物理性质的测试、热损失的分析计算；各类换热器的设计、选择和性能评价；建筑物的热工计算和环境保护等等，都要求具备一定的传热学理论知识。

一、传热的基本方式

为了认识和掌握传热的规律，先来分析一些常见的传热现象。例如房屋墙壁在冬季的散热，可分为三段，首先热由室内空气以对流换热和墙与物体间的辐射方式传给墙内表面；再由墙内表面以固体导热方式传递到墙外表面；最后由墙外表面以空气对流换热和墙与物体间的辐射方式把热传给室外环境。显然，在其他条件不变时，室内外温度差越大，传热量也越大。又如，热水暖气片的传热过程，热水的热量先以对流换热方式传给壁内侧，再由导热方式通过壁，然后壁外侧空气以对流换热和壁与周围物体间的辐射换热方式将热量传给室内。从实例不难了解，传热过程是由导热、热对流、热辐射三种基本传热方式组合形成的。要了解传热过程的规律，就必须首先分别分析这三种基本传热方式。

（一）导热

导热又称热传导，是指物体各部分无相对位移或不同物体直接接触时依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而进行的热量传递现象。导热是物质的属性，导热过程可以在固体、液体及气体中发生。但在引力场下，单纯的导热一般只发生在密实的固体中，因为，在有温差时，液体和气体中难以维持单纯的导热。