傳熱現象在自然界普遍存在，有溫差的地方就會有熱量傳遞發生。具體到在工程技術領域中，掌握傳熱體系內的傳熱量和溫度分布最具有實際意義。

　　傳熱的基本方式有傳導、輻射和對流三種，但實際換熱過程往往是以一種形式為主的復合換熱方式。下面，結合實踐經驗，對這幾種理論分別加以闡述。

　　一、熱 傳 導

　　同一物體內部或互相接觸的物體之間，當溫度 不同但沒有相對的宏觀位移時的傳熱方式叫熱傳導 或導熱。微觀來看，氣體導熱基于分子或原子的彼 此碰撞;液體和非導電固體導熱的機理是分子或原 子振動產生的彈性波作用;而金屬導熱則主要靠自 由電子的擴散傳播能量。

　　近年來，隨著具有熱超導體美譽的熱管技術的發展，熱管傳熱技術已經在各種工程實踐中得到了廣泛的應用。

　　二、熱 輻 射

　　物體通過電磁波傳播能量的過程叫輻射，熱輻射則專指波長為0.1~100μm的熱射線在空間傳播能量的現象。任何物體均能不斷地向外界發射輻射能同時也接受來自周圍物體的輻射能。物體把熱能以電磁波形式發射出去,接受這種電磁波的物體又將其轉變為熱能，兩物體間的輻射換熱為相互輻射熱量的差額。熱輻射不需要媒介質并伴隨著能量形式的轉化是輻射換熱的特點。輻射能可以在真空中、少數透明固體和氣體中傳播，在大多數固、液體中無法傳播，而在其表面被吸收或反射;熱射線通過含有多原子 氣體的氣層時，可在透過氣層厚 度時被逐步吸收。

　　三、熱 對 流

　　由于流體各部分宏觀位移引起的熱量轉移現象稱為熱對流。

　　流體內部存在溫度差從而存在密度差，在體積力(浮升力等)作用下所產生的熱對流稱自然對流。

　　而借助于機械外力(泵或風機等)推動的熱對流稱強制對流。

　　當流體內部溫度分布不均勻時必然要發生導熱，因此，熱對流總是伴隨著流 體的導熱。

　　流體流過溫度不同的固體壁面時的傳熱過程稱對流換熱，對流換熱在工程上(如換熱器中)最具實際意義。邊界層理論和實踐證明，由于流體的粘性作用，在壁面處存在一個具有速度梯度的速度邊界層，同時存在一個具有溫度梯度的熱邊界層，即使是湍流，總還是存在一個緊貼壁面的層流底層。層流底層內垂直于壁面方向的傳熱只能靠導熱，而層流底層以外則主要靠熱對流，因此，對流換熱是集導熱和熱對流于一體的綜合現象。對于流速不高的高溫多原子氣體輻射換熱占相當比重，不能隨便忽略。

　　影響熱對流的因素

　　一般地，工程上廣為應用的換熱和散熱設備，其器壁一側或兩側與不同溫度的流體相接觸，傳熱過程主要依靠對流換熱，因此掌握對流換熱的機理和影響因素，對于換熱設備的設計、計算、強化和改進是十分重要的。對流換熱受流體導熱和熱對流的綜合作用，同時受到流體導熱和對流規律的支配。

　　流體運動產生的原因

　　自然對流和強制對流由于起因不同因而具有不同的流動和換熱規律。 強制對流速度決定于外力所產生的壓差、流道阻力和流體性質等，因而換熱強度與決定流動狀態的雷諾(O.Reynolds)數Re和無因次物性準數普朗特(L.Prandtl)數Pr密切相關，如CPU Cooler、VGA Cooler等散熱產品，都是利用風機的動力來加強產品與周圍空氣的換熱效率的，自然對流速度除與物性有關外，與溫差、空間大小、熱面方位以及產生體積力的外力場有極大關系，因而換熱強度與Pr及代表浮升力的葛拉曉夫(F.Grashof)數Gr有關，如Heatsink、Thermal Module等散熱產品，都是利用產品自身與周圍空氣的自然對流來達到散熱效果的。

　　流動狀態(或Re及流速)的影響

　　對流傳熱一般分為層流和湍流兩種，它們的傳熱機理有本質不同。層流時流體沿壁面分層流動，流線彼此平行，在壁面法向不可能產生熱對流而完全靠分子擴散作用的導熱;湍流時只有貼壁的層流底層仍屬導熱，緩沖層和湍流核心區存在著由湍流脈動作用引起的熱對流。湍流脈動傳遞能量的能力比分子擴散強得多，它使管道中心部分速(溫)度布均勻，因而層流底層溫度梯度較大。因此，無論從貼壁導熱增強或遠離壁面處熱對流加強的角度看，湍流換熱的強度要比層流大得多。

　　流體物性的影響

　　影響對流放熱的主要物性參數有導熱系數、粘度、密度、比熱、以及對自然對流影響較大的體積膨脹系數。結合我們的散熱產品，一般只用空氣作為工作介質，所以在產品設計時，僅考慮空氣的各項物理參數。

　　1、 導熱系數的影響 對流換熱的熱阻主要由邊界層的導熱熱阻構成，導熱系數k越大的流體傳熱能力越強。

　　2、 粘度的影響 粘度μ大的流體以相同速度流過管道時較粘度小的Re低，因此δ或δt也較厚，換熱能力較低。

　　3、 比熱和密度的影響 ρcp，代表單位體積的熱容量，ρcp越大，流體的攜熱能力越強，取走或帶給壁面的熱量也越多，對流換熱強度就越高。ρcp在數值上等于流體的比熱和密度的乘積。

　　4、 體積膨脹系數的影響 在一定的受熱條件和幾何條件下，β值越大的流體產生的密度差越大，自然對流的換熱強度也越大。

　　5、 綜合物性參數的影響 在分析物性參數影響時，還必須注意它們的聯系和制約，某些綜合物性還具有特殊的意義。

　　其它

　　影響對流換熱的其它因素還有一些，例如沿流道的熱流密度分布或溫度分布不同時，對換熱會產生影響，某些解析方程都是針對恒熱流密度或恒壁溫得出的，因而有近似性。此外，流體有無相變發生的換熱過程是有很大差別的，相變換熱時，流體溫度保持相應壓力下的飽和溫度不變，主要依靠潛熱換熱，汽液兩相流動也不同于單相流動。

　　四、復合換熱

　　工程上的換熱過程往往是兩種或三種傳熱方式的復合。

　　熱源熱量通過熱傳導方式，傳給熱管蒸發端，通過熱管工作介質的相變，液體變成氣體，在熱管內部，產生熱對流作用，熱量往熱管的冷凝端轉移，在冷凝端，熱量再通過熱傳導方式，轉移到散熱片上，然后通過散熱片的輻射和空氣的自然對流，把熱量最終散發到空氣中。