传热学(heat transfer),是研究 热量传递 规律的科学,是研究由 温差 (temperature difference)引起的热能传递规律的 科学 。大约在上世纪30年代,传热学形成了独立的 学科

凡是有温度差的地方,就有热量自发地从高温物体传向低温物体,或从物体的高温部分传向低温部分。由于自然界和生产技术中几乎到处存在着温度差,所以热量传递就成为自然界和生产技术中一种非常普遍的现象。

热对流 方面,英国科学家 牛顿 于1701年在估算烧红铁棒的温度时,提出了被后人称为 牛顿冷却定律 的数学表达式,不过它并没有揭示出 对流换热 的机理。 传热学作为学科形成于19世纪。 1804年,法国物理学家毕奥在热传导方面得出的平壁 导热 实验结果是导热定律的最早表述。稍后,法国的傅里叶运用数理方法,更准确地把它表述为后来称为 傅里叶定律 微分形式 。 1860年, 基尔霍夫 通过人造空腔模拟 绝对黑体 ,论证了在相同温度下以黑体的 辐射率 ( 黑度 )为最大,并指出物体的辐射率与同温度下该物体的 吸收率 相等,被后人称为基尔霍夫定律。 1878年, 斯忒藩 由实验发现辐射率与绝对温度四次方成正比的事实。 1884年,又为 玻耳兹曼 在理论上所证明,称为斯忒藩-玻耳兹曼定律,俗称四次方定律。 1900年, 普朗克 在研究空腔 黑体辐射 时,得出了普朗克热辐射定律。这个定律不仅描述了黑体辐射与温度、频率的关系,还论证了 维恩 提出的黑体能量分布的 位移定律 。 对流换热的真正发展是19世纪末叶以后的事情。 1904年,德国物理学家 普朗特 边界层理论 和1915年努塞尔的 因次分析 ,为从理论和实验上正确理解和 定量研究 对流换热奠定了基础。 1929年, 施密特 指出了传质与 传热 的类同之处。 传热 的基本方式有热传导、 热对流 热辐射 三种。 1、热传导是指在不涉及物质转移的情况下,热量从物体中温度较高的部位传递给相邻的温度较低的部位,或从高温物体传递给相接触的低温物体的过程,简称 导热 。 从微观角度来看。气体、液体、导电固体和非导电固体的导热机理是有所不同的。 (1)气体中,导热是气体分子不规则热运动时相互碰撞的结果。众所周知,气体的温度越高,其分子的运动动能越大。不同能量水平的分子相互碰撞的结果,使热量从高温处传到低温处。 (2)导电固体中有相当多的自由电子,它们在晶格之间像气体分子那样运动。自由电子的运动在导电固体的导热中起着主要作用。