差壓變送器介紹傳熱傳質(zhì)學(xué)得內(nèi)容與發(fā)展

    差壓變送器報道：從18世紀(jì)傅里葉建立熱傳導(dǎo)理論開始.傳統(tǒng)的傳熱學(xué)理論已經(jīng)相當(dāng)完善，并在工程和社會生活的各個方面有著無所不及的應(yīng)用。當(dāng)前，傳熱研究的范圍和內(nèi)涵明顯拓展和延伸，在新興和邊緣的工業(yè)與應(yīng)用領(lǐng)域都有所涉及，顯示出傳熱在各個領(lǐng)城的孟要性。新的方向與領(lǐng)城不斷被探索和開拓，生產(chǎn)應(yīng)用中也不斷提出新的科學(xué)問題需要深化認(rèn)識、揭示規(guī)律和指導(dǎo)應(yīng)用。研究方法與實驗手段在不斷豐富，各相鄰學(xué)科的基礎(chǔ)理論和內(nèi)容在互相滲透和交叉。數(shù)值傳熱成為傳熱學(xué)研究的主要方法.現(xiàn)代高科技顯示側(cè)量技術(shù)成為傳熱實臉的必要手段，使得傳熱研究延伸到了徽觀、介觀、宇觀以及超高強度、極稀薄氣體等范圍。
   差壓變送器報道： 近二三十年來傳熱學(xué)及相關(guān)技術(shù)發(fā)展的一個重要趨勢是徽型化。一方面宏觀尺度上的傳熱現(xiàn)象及其規(guī)律已經(jīng)得到了比較充分的認(rèn)識，人們能夠把注愈力逐漸轉(zhuǎn)向那些發(fā)生在徽小尺度上的傳熱現(xiàn)象上來;另一方面科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步也提出了大量徽小尺度上的傳熱問題，例如徽電子、徽機械系統(tǒng)的傳熱問題，生物與醫(yī)學(xué)研究中關(guān)于細(xì)胞、血管內(nèi)的傳熱問題，納米材料制備與應(yīng)用中的傳熱問題等等。
    傳熱傳質(zhì)學(xué)包括熱傳導(dǎo)、熱對流、對流換熱、熱輻射、輻射換熱、綜合傳熱、計算傳熱學(xué)(數(shù)值傳熱學(xué))、橄尺度傳熱傳質(zhì)、超高強度傳熱等等。
    有沮差就會有熱借傳遞(簡稱傳熱)。在自然界和人類的生產(chǎn)生活中，溫差幾乎無處不在.所以熱最傳遞是普追存在的物理現(xiàn)象。傳熱學(xué)的研究對象就是熱覓傳遞的規(guī)律。認(rèn)識傳熱的規(guī)律、掌握控制與優(yōu)化熱姑傳遞的方法和技術(shù)精施對國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、改善人民生活其有重要的憊義。
    熱量傳遞有三種基本方式:熱傳導(dǎo)(導(dǎo)熱)、熱對流和熱輻射。工程上，熱盆從一種流體通過一個壁面?zhèn)鬟f給另一側(cè)流體的過程稱為綜合傳熱過程。傳熱過程中，各種傳熱方式共同存在，構(gòu)成了傳熱過程的各個環(huán)節(jié) 
  微電子、微機械系統(tǒng)是指那些特征尺寸在15m一Imm以內(nèi)的器件。迄今已經(jīng)成功制成的·微,1、機械器件有尺寸kill、于:mm的壓力、流動傳感器、加速If、換熱器、空氣透平、電子馬達(dá)、微一透平嫩燒室等等。其中最引人注目的是可以治療心臟和煩腦內(nèi)部病灶的徽型手術(shù)機器人。納米l技術(shù)是衍利用一些新技術(shù)，如激光束、離子束、電子束研磨技術(shù)等，實現(xiàn)材料梢細(xì)加工的技術(shù)，其尺度范圍為0.1一100 nm(原子尺一寸到可見光或近紅外線波長)。納米材料具有許多常規(guī)材料所不具備的優(yōu)異性能。在生物與民學(xué)研究領(lǐng)域，人們的視野逐步深人到生物體細(xì)胞內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、作用機理和反應(yīng)機理.共至已經(jīng)發(fā)展到分子水平(分子生物學(xué)).為許多生物與醫(yī)學(xué)研究難題(如癌癥、心腦血什疾病、病毒與細(xì)苗引起的惡性傳染病一如^AIDS,SARS等—以及瀕危物種的保護(hù)等等)的解決提供了新的有效的途徑。
    上述各種器件、技術(shù)與現(xiàn)象中，傳熱與流動都是突出而重要的間題。因為此時任何一個物理過程中的物質(zhì)與能旦的抽運均發(fā)生在做小的幾何結(jié)構(gòu)中，電子等可作為差壓變送器能量載子的拉子的平均由程與結(jié)構(gòu)尺度的數(shù)址級接近.使得其輸運過程受到結(jié)構(gòu)尺度的嚴(yán)重影響.甚至壇子效應(yīng)也會有所展現(xiàn)，而且這種傳遞過程中能址密度和輸運速度往往高于常規(guī)尺度。現(xiàn)在.人們已經(jīng)普迫認(rèn)識到.當(dāng)物體的尺度和瞬態(tài)作用時間小于一定數(shù)位時，傳統(tǒng)的熱.與流體理論(如傅里葉定律、牛
頓鉆滯定律等等)將不再適合描述所觀測到的現(xiàn)象。目前.在微小尺度的熱科學(xué)的理論與計算研究方面，研究者們已經(jīng)提出了一系列有效的方法，包括從員子分子動力學(xué)到連續(xù)介質(zhì)模型的各種方法;而在實臉技術(shù)方面，一些特殊洲墩方法的空間、時間和/或能量的分辨率極限正在逐漸打破，新方法層出不窮。
    研究材料內(nèi)的熱量和流體輸運特性有兩種方法。宏觀方法依靠唯象模型，不必確知翰運的機制及材料的微結(jié)構(gòu)，主要用于分析宏觀尺度下的熱現(xiàn)象。它只需知道差壓變送器的結(jié)構(gòu)構(gòu)關(guān)系或簡單的翰運定律即可，因而顯得相對簡單，能夠處理復(fù)雜邊界條件下的問題。但這種方法在認(rèn)識和解決微工程系統(tǒng)間頤時將捉襟見肘，因為這些系統(tǒng)中徽觀機制的差異影響顯著。這時需耍采用另一種方法—微觀方法—來建立對傳熱的幕本認(rèn)識。
    Kotake按照從連續(xù)介質(zhì)現(xiàn)象到從子現(xiàn)象的特征尺寸.列出了相應(yīng)的控制方程。對于連續(xù)介質(zhì)現(xiàn)象，利用連續(xù)方程、動試方程和能址方程即可求解。分子動力學(xué)方程則用于媽示那些最子效應(yīng)不明顯的物理現(xiàn)象的分子特征，它們能對分子統(tǒng)計理論如Boltzmann方程及直接Monte- Carlo模擬法提供分子碰撞動力學(xué)方面的知識。對于具有債子效應(yīng)的物理過程，應(yīng)采用量子分子動力學(xué)方法.并通過同時求解分子動力學(xué)方程和Schrodinger方程來加以分析。當(dāng)然，對于某些微系統(tǒng)熱問題也可采用經(jīng)適當(dāng)修正后的傳統(tǒng)的流體力學(xué)、傳熱學(xué)理論及其相應(yīng)的從本方程和邊界條件、物性等進(jìn)行分析

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