复合换热

简介

复合换热，对于壁面与气体和周围环境之间的换热过程，出对流换热外，还同时存在辐射换热，这种过程称为复合换热过程。即两种或三种基本热量传递方式同时起作用的传热。

复合传热计算

对于这复合换热过程，可将对流换热的热流通量qc与辐射换热的热流通量qR相加，从而得到整个换热过程的热流通量：q = qc + qR 设辐射板表面温度为tw，发射率为ε，周围空气温度为tf，对流换热系数为C_12，则辐射采暖板的对流换热热流通量为: qc=αc( tw - tf ) 辐射换热的热流通量为： q_R=C_12 [(T_w/100)^4-(T_f/100)^4] 总热流通量为: q = qc + qR = {α_c+C_12∙[(T_w/100)^4-(T_f/100)^4 ]/(t_w-t_f )}(t_w-t_f) = (α_c+α_R )(t_w-t_f ) = α⋅(t_w-t_f) W/m2 式中α为总换热系数，α =α_c+α_R；αc为对流换热系数，αR为辐射换热系数。

α_R=C_12 (T_w^4-T_f^4)/(T_w-T_f )⋅〖10〗^(-8)

利用辐射换热系数αR把辐射换热量化成相当的对流换热量，使计算公式简化。上式中温度选项（(T_w^4-T_f^4)/(T_w-T_f )）也叫温度系数θ，它只是温度Tw，Tf的函数。实际使用中，常把θ=f(Tw-Tf)制成线图或表[2]，以便计算使用。必须指出的是上面的推导中，tf为空气温度，对辐射换热来讲，用这个温度计算是有一定误差的。因此国外在采暖房屋围护结构热损失计算中提出了“环境温度”1的概念，它综合考虑了空气温度和围护结构内表面温度，从而使这一误差减小。 实际工程计算中，对复合换热情况只要抓住其主要矛盾，可使计算简化。例如：以导热为主导的热量传递过程中按导热过程进行计算，另外的对流和辐射因素在导热系数中加以考虑。在对流换热与辐射换热同时存在，而二者相差极为悬殊时，工程计算中就计算主要作用的一方。总之，对复合换热问题应抓住主要矛盾，对具体问题进行具体分析。