主要区别 – 对流与传导

对流 和 传导 都是传热机制。这 主要区别 对流和传导之间是，我n 对流，热量通过物质的质量流传递 而在传导过程中， 热量通过粒子碰撞传递 构成材料。

什么是传导

构成物质的粒子总是在运动。当温度升高时，粒子具有更大的动能，因此它们以更大的振幅振动。在传导过程中，振动粒子撞击相邻粒子，将能量传递给该粒子。这个粒子现在以更大的振幅振动，它可以与另一个相邻的原子碰撞，给它能量。这种能量转移过程可以从物体的一端持续到另一端。由于粒子动能的增加在物理上表现为温度的升高，因此粒子沿物体动能的逐渐增加伴随着沿物体的温度逐渐升高。这个过程，即由于粒子碰撞而传递热量的过程称为 传导.

材料通过传导传递热量的能力以其导电性为特征。传热速率，

或热流，两个物体之间的温差为

是（谁）给的

在哪里

和

分别为传导热量的导体的截面积和长度。信

是个 导热系数, 以 W m 为单位^-1 钾^-1.

从方程可以看出，传热速率与温度差和导体的截面积成正比，与导体的长度成反比。导热系数的值取决于材料的微观特性。金属是良好的热导体，因为它们含有大量可以自由碰撞以传递能量的自由电子。同时，形成晶格的离子围绕固定位置振动也发生碰撞并传递热量。然而，自由电子负责金属中的大部分热传递。

什么是对流

对流是通过材料的质量流在材料中进行热传递的机制。在这里，为了传递热量，材料本身的一部分会移动 - 即材料内部发生质量传递。通常，对流发生在流体中。然而，有时可以在固体中看到对流的影响，如板块构造的情况。下图显示了从一杯咖啡中升起的蒸汽形成的漩涡对流模式：

从一杯热液体中升起的蒸汽开始形成对流

对流是一个复杂的过程，没有简单的方程可以完全描述它。但是，对于使用固体表面加热流体的情况，我们可以使用近似值。对于这些情况，传热率

是（谁）给的，

在哪里

是热量通过的表面积，

是固体的温度，

是空气的温度。

被称为 对流传热系数.该系数取决于许多特性，包括流体的密度、粘度和流速。对流传热系数的单位是W·m^-2 钾^-1.

请注意，通过对流传递热量的流体也通过传导传递热量。如果传导非常有效，它可以防止对流的形成并阻碍对流热传递。流体的主要传热机制是传导还是对流可以通过计算一个称为 瑞利数.

下图说明了三种传热机制中的每一种都占主导地位的情况。

说明了三种主要传热机制之间的差异：另一篇文章中介绍了对流和辐射之间的差异。

对流和传导的区别

机制

传导 在振动粒子之间的碰撞过程中，通过动能的传递来传递热量。

对流 通过移动构成材料的颗粒来传递热量。

材料

传导 通常是固体传热的主要机制。

对流 通常是流体中传热的主要机制。

图片提供

Rebecca Siegel 的“对流”（自己的作品）[CC BY 2.0]，来自 flickr

“ไทย：http://www.roasterproject.com/2010/01/heat-transfer-the-basics/”，Kmecfiunit（自己的作品）[CC BY-SA 3.0]，通过维基共享资源