heat convection是什么意思,heat convection的意思翻译、用法、同义词、例句
常用词典
[热][气象] 热对流
例句
Both numerical simulation and experiment were adopted to research ducted heat convection.
采用数值模拟和实验研究相结合的方法研究了管道的对流换热。
At the beginning of the heat convection, thermal bubbles associated with a stronger updraft move upward to a higher level.
在热对流初期,对流高度逐渐抬高,伴有较强上升速度的热对流泡逐渐升高的现象。
Heat-transfer coefficient, heat resistivity, heat conductivity, heat exchanger, heating convection, heat conduction, heat radiation, heat convection exchange.
传热系数,热阻率,导热系数,换热器,热对流,热传导,热辐射,对流传热。
The 3-d solid elements were used in FEM model, and the effect of temperature, and the heat convection and radiation of boundary on material properties were considered.
有限元模型中选用三维实体单元,考虑材料物理性能随温度的变化和周边对流、辐射散热的影响。
In the formation there is only horizontal thermal exchange with vertical thermal exchange ignored. In the wellbore there is only heat convection with heat conduction ignored.
其中地层中只有水平方向的热传导,忽略垂直方向上的热传导,井筒中仅考虑流体的热对流,忽略热传导。
专业解析
热对流(Heat Convection)是热量传递的三种基本方式之一(另外两种是热传导和热辐射),指的是热量通过流体(液体或气体)的宏观运动而传递的过程。其核心在于流体的流动携带了热能。
详细解释如下:
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核心机制:
- 当流体受热时,其温度升高,密度通常减小(热胀冷缩)。在重力场或其他外力场作用下,密度较小的热流体倾向于上升,密度较大的冷流体则下沉填补其位置,形成循环流动。这种由温差引起的密度差驱动的流动称为自然对流(Natural Convection)。例如,暖气片加热室内空气,热空气上升,冷空气下沉补充,形成循环使整个房间变暖;烧水时锅底的水受热上升,上部冷水下沉,形成翻滚(沸腾前阶段)。
- 流体也可以在外力(如风扇、泵、风)驱动下流动。热量被流动的流体从一处带到另一处。这种外力驱动的流动导致的热传递称为强制对流(Forced Convection)。例如,电脑散热风扇强制空气流过发热的CPU散热片;汽车水箱中水泵驱动冷却液循环带走发动机热量;风吹过皮肤带走体热。
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与热传导的区别:
- 热传导发生在静止的介质中(固体或静止流体),依靠分子、原子或电子的微观运动(如振动、碰撞)传递热量,介质本身不发生宏观位移。
- 热对流则必须伴随流体的宏观运动,是流体微团携带热能从一个位置移动到另一个位置的过程。在实际应用中,紧贴固体表面的流体层通常以传导方式传热,而远离表面的流体则通过对流传热,两者常同时发生。
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关键影响因素:
- 流体性质: 密度、比热容、导热系数、粘度等。
- 流动特性: 流速、流态(层流或湍流)、流动起因(自然或强制)。
- 表面几何: 固体表面的形状、大小、朝向(影响流动模式)。
- 温差: 流体与固体表面之间的温度差是自然对流的驱动力。
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数学描述(牛顿冷却定律):
热对流传递的热量通常用牛顿冷却定律描述:
$$ dot{Q} = h A (T_s - T_infty) $$
其中:
- $dot{Q}$ 是热流量(单位时间传递的热量,单位:W)。
- $h$ 是对流传热系数(Convective Heat Transfer Coefficient),单位:W/(m²·K)。它综合反映了流体性质、流动状态、几何形状等因素对传热强度的影响,需要通过实验或经验关联式确定。
- $A$ 是传热表面积(单位:m²)。
- $T_s$ 是固体表面温度(单位:K 或 °C)。
- $T_infty$ 是远离表面的流体主体温度(单位:K 或 °C)。
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应用领域:
- 工程: 散热器(电子设备、汽车、空调)、锅炉、冷凝器、蒸发器、热交换器设计。
- 气象学与海洋学: 大气环流、洋流、天气系统的形成(如风、雷暴)。
- 地质学: 地幔对流驱动板块运动。
- 生物学: 生物体内的血液循环散热。
- 日常生活: 烹饪、取暖、空调、风扇降温等。
权威参考来源:
- NASA Glenn Research Center - Beginner's Guide to Aeronautics:
- 提供了关于热传递基本原理的清晰解释,包括对流。来源:NASA GRC - Heat Transfer: Conduction, Convection, Radiation (可在NASA官网搜索相关教育页面)
- MIT OpenCourseWare - 传热学课程资料:
- 麻省理工学院公开课程资料提供了深入且严谨的热对流理论、公式推导和应用实例。来源:MIT OCW - Heat Transfer Course Notes (可在MIT OpenCourseWare网站搜索相关课程)
- Engineering Toolbox - Convective Heat Transfer:
- 提供工程应用角度的解释,包括对流传热系数的典型值、计算公式和实际应用。来源:Engineering Toolbox - Convective Heat Transfer (可在Engineering Toolbox网站搜索)
- HyperPhysics (Georgia State University):
- 这是一个优秀的物理概念学习平台,以清晰易懂的方式解释了热传递的三种方式及其区别。来源:HyperPhysics - Heat Transfer (可在HyperPhysics网站搜索相关条目)
- Khan Academy - Thermodynamics:
- 可汗学院的热力学课程包含关于热传递方式的视频和讲解,适合初学者理解基础概念。来源:Khan Academy - Heat Transfer (可在可汗学院官网搜索相关课程)
网络扩展资料
热对流(heat convection)是热量传递的三种基本方式之一(另外两种为传导和辐射),指流体(液体或气体)中由于温度差异引起的物质运动,从而传递热能的过程。
核心机制
-
流体运动驱动
流体受热后密度降低上升,较冷部分下沉,形成循环流动(如烧开水时底部热水上升、表面冷水下沉)。
-
能量传递方式
热量通过流体的宏观运动从高温区域传递到低温区域,区别于传导(微观粒子振动传热)和辐射(电磁波传热)。
主要类型
应用场景
- 工程领域:散热器设计、核反应堆冷却;
- 自然环境:洋流形成、地幔对流;
- 日常生活:烹饪时锅内液体循环加热、风力发电。
计算公式(牛顿冷却定律)
热对流速率可表示为:
$$
Q = h cdot A cdot Delta T
$$
其中:
- $Q$:单位时间传递的热量(W)
- $h$:对流传热系数(W/m²·K)
- $A$:有效传热面积(m²)
- $Delta T$:流体与固体表面温差(K)
热对流在能源利用、气候科学等领域有重要研究价值,其效率受流体性质(黏度、导热率)、流动状态(层流/湍流)等因素影响。
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