Три способи передачі тепла і коефіцієнт тепловіддачі

Передача тепла може здійснюватися трьома способами:

Передача тепла конвекцією мокет відбуватися лише в газах і рідинах. Вона здійснюється наступним чином: до по-поверхні нагрівання надходять все нові і нові частинки газу або рідини, які віддають їй своє тепло. Отже, теп-ло до поверхні нагрівання переноситься механічним шляхом (кон-вейерное переміщення). Природно, що теплопередача конвектор-цією відбувається тим інтенсивніше, чим більше швидкість руху-ня частинок рідини чи газу. Якщо цей рух підтримай-ється штучно, наприклад мішалкою або шляхом створення перепаду тиску в трубопроводах, то це відповідає спокуса-жавної, або вимушеної, конвекції. Навпаки, рух, обу-спійманих виключно внутрішніми причинами, т. Е. Глав-ним чином тепловим розширенням і пов'язаним з ним появ-ленням підйомної сили, називають вільною конвекцією.

Передача тепла випромінюванням відбувається в тому випадку, коли дві поверхні, що характеризуються різною температурою, рас-покладаються в просторі одна проти іншої і між ними на-ходиться прозора для випромінювання середу. Для променистого потоку прозорими є «порожнє» простір і сухе повітря. Непрозорими є більшість рідин та горючих га-зов, а також різні гази в деяких інтервалах довжин хвиль, як напрімёр, СОГ і водяну пару. Випромінювання цих газів має величезне значення в техніці. Воно буде розглянуто більш про-стоятельно надалі.

Коефіцієнт тепловіддачі відноситься до найважливіших понять в області теплопередачі. Він дорівнює такій кількості тепла, ко-лось передається теплоносієм одному квадратному метру по-поверхні за одну годину при різниці температур в 1 °. Розмірність коефіцієнта тепловіддачі: ккал / м2 * год ° С. Кількість тепла, передане поверхні Р м2 за т годин при різниці температур між поверхнею нагріву і теплоносієм (^ 1 - ^) ° С,

<2 == а(/х — 12)Р • т ккал. | 0)

Раніше вважали, що коефіцієнт тепловіддачі, подібно коеф-фициент теплопровідності, є чисто фізичним свойст-

Вом тіла і тому його називали «зовнішнім коефіцієнтом теп-лопроводності». В даний час встановлено, що коеффіці-ент тепловіддачі залежить як від фізичних властивостей (питомої теплоємності, коефіцієнта теплопровідності, в'язкості), так і від стану потоку теплоносія. Таким чином, оскільки коеффіціеіт тепловіддачі залежить від стану потоку (вихорі - освіту, крайові впливу і т. Д.), Доводиться рахуватися з фактом деякої нестійкості визначають його умов. Внаслідок цього, як буде показано нижче, для визначення ко-коефіцієнта тепловіддачі неможливо дати абсолютно точних формул. Проте завдяки поєднанню численних ис-ліджень з теоретичними дослідженнями (особливо з теорією подібності) ця область вивчена настільки глибоко, що в визначенні-ня коефіцієнта тепловіддачі в загальному випадку досягнута до статочно для практичних цілей точність, яка поступається лише точності формул, які можна застосувати для окремих випадків, граю щих в техніці найбільш важливу роль (наприклад, для одиночної труби, насадки регенератора, газу, води).

Схожі статті