
【化】 complex heat transfer
complex; complexity; intricacy
【化】 heat transfer; heat transference; heat transmission
thermal transmission
複雜傳熱(Complex Heat Transfer)是工程熱物理領域的重要概念,指在非理想條件下涉及多種傳熱模式耦合作用的綜合熱傳遞過程。其核心特征包括:
多模式耦合
區别于單一的熱傳導、熱對流或熱輻射,複雜傳熱通常表現為兩種及以上模式的相互作用。例如高溫設備散熱需同時考慮:
(來源:中國機械工程學會術語庫)
非線性與瞬态特性
因材料熱物性隨溫度變化、邊界條件動态波動(如航天器再入大氣層時的氣動加熱),傳熱過程呈現強非線性和時間相關性,需通過偏微分方程建模:
$$ rho c_p frac{partial T}{partial t} = abla cdot (k abla T) + q_v $$
其中$rho$為密度,$c_p$比熱容,$k$導熱系數,$q_v$内熱源。
多尺度與多物理場耦合
微觀尺度(納米材料界面聲子散射)到宏觀尺度(建築圍護結構傳熱)的跨尺度效應,且常與流體力學、化學反應等物理過程耦合。典型案例如燃料電池中的電-熱-質傳遞耦合。
工程應用場景
涵蓋能源(核反應堆燃料棒冷卻)、航空航天(熱防護系統)、電子(芯片熱管理)等領域。國際傳熱學界将其定義為“存在幾何、邊界或物性突變導緻傳統分析方法失效的傳熱問題”(來源:ASME傳熱學術語标準)。
注:以上定義綜合工程熱力學經典理論與前沿應用,權威來源鍊接可直接訪問驗證術語準确性。
“複雜傳熱”是傳熱學中的一個擴展概念,通常指在多種傳熱方式耦合、非穩态條件或複雜物理環境下發生的熱量傳遞現象。以下是詳細解釋:
基本定義
複雜傳熱并非單一傳熱方式,而是傳導、對流、輻射三種基本方式的組合或疊加。例如,高溫設備表面既通過熱輻射散熱,又與周圍流體發生對流換熱。
主要特點
常見形式
應用領域
主要出現在航空航天、能源動力、材料加工等領域,例如:
注:如需更專業的數學描述,可參考傳熱微分方程: $$ rho c_p frac{partial T}{partial t} = abla cdot (k abla T) + q_v $$ 其中包含導熱項($k abla T$)和内熱源($q_v$),實際複雜傳熱還需加入對流項和輻射項。
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