![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Передача теплоты конвекцией.
Конвекция - это перенос теплоты движущейся массой жидкости или газа из области с одной температурой в область с другой температурой. Конвекция всегда сопровождается теплопроводностью, этот процесс называют конвективным теплообменом. Теплоотдача конвекцией зависит от большого числа различных факторов: характера конвекции - конвекции свободной, происходящей под действием внутренних сил, возникающих вследствие разности плотностей нагретых и холодных частиц, или вынужденной, происходящей под действием внешних сил - ветра, насоса, вентилятора; режима течения жидкости - течения при малых скоростях параллельно-струйчатого характера без перемешивания (ламинарный режим) или течения при больших скоростях (течение неупорядоченное, вихревое), когда в теплоносителе наблюдаются вихри, перемещающие жидкость не только в направлении движения, но и в поперечном направлении (турбулентный режим); скорости движения теплоносителя; направления теплового потока (нагревание или охлаждение); физических свойств теплоносителя - коэффициента теплопроводности, теплоемкости, плотности, вязкости, температурного напора, зависящего от разности температур теплоносителя и поверхности стенок; площади поверхности стенки F, омываемой теплоносителем; формы стенки, ее размеров и других факторов. Расчет процесса конвективного теплообмена производят на основе закона Ньютона, который выражается формулой
где W - количество переданной теплоты, Дж; α - коэффициент пропорциональности, называемый коэффициентом теплоотдачи, Вт/(м2·К); F - площадь поверхности теплообмена, м2; t и tcl - температуры соответственно жидкости и стенки, К; т - время, с. Коэффициент теплоотдачи а показывает, какое количество теплоты передается от жидкости (греющего тела) к стенке или наоборот в единицу времени через единицу поверхности при разности температур между поверхностью стенки и жидкостью в 1 К. Разделив обе части уравнения (8) на Ft, получим выражение для плотности теплового потока при теплоотдаче:
или
где 1/α - термическое сопротивление теплоотдачи. Коэффициент теплоотдачи а определяют опытным или аналитическим методом. Аналитический метод весьма сложен и не обеспечивает нужной точности.
|