СПОСОБЫ ПЕРЕНОСА ТЕПЛОТЫ

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА

Под процессом распространения теплоты понимается обмен внутренней энергией между отдельными элементами, областями рассматриваемой среды.

Перенос теплоты осуществляется тремя основными способами:

теплопроводностью,

конвекцией,

тепловым излучением.

Теплопроводность представляет собой молекулярный перенос теплоты в телах (или между их элементами), обусловленный переменностью температуры в рассматриваемом пространстве.

Теплопроводность – процесс распространениятепловой энергии при непосредственном соприкосновении отдельных частиц тела, имеющих различные температуры.

Теплопроводность в чистом виде большей частью имеет место лишь в твердых телах.

Конвекция возможна только в текучей среде. Под конвекцией теплоты понимают процесс её переноса при перемещении объемов жидкости или газа (текучей среды) в пространстве из области с одной температурой в область с другой. При этом перенос теплоты неразрывно связан с переносом самой среды.

Конвекция теплоты всегда сопровождается теплопроводностью. Совместный процесс переноса теплоты конвекцией и теплопроводностью называется конвективным теплообменом.

В инженерных расчетах часто определяют конвективный теплообмен между потоками жидкости или газа и поверхностью твердого тела; этот процесс конвективного теплообмена называют конвективной теплоотдачей или теплоотдачей.

В технике и в быту часто происходят процессы теплообмена между различными жидкостями, разделенными твердой стенкой. Процесс передачи теплоты от горячей жидкости к холодной через разделяющую их стенку называется теплопередачей.

Теплопередача осуществляется различными элементарными процессами теплопереноса.

Парогенерирующие трубы котельного агрегата, например, получают теплоту от продуктов сгорания топлива в результате конвективного теплообмена. Через слой наружного загрязнения, металлическую стенку и слой накипи теплота передается теплопроводностью. От внутренней поверхности трубы к омывающей ее жидкости теплота переносится конвективным теплообменом (теплоотдачей).

Тепловое излучение – процесс распространения теплоты с помощью электромагнитных волн, обусловленный только температурой и оптическими свойствами излучающего тела; при этом внутренняя энергия тела (среды) переходит в энергию излучения.

Процесс превращения внутренней энергии вещества в энергию излучения, переноса излучения и его поглощения веществом называется теплообменом излучением.

В природе и технике элементарные процессы распространения теплоты – теплопроводность, конвекция и тепловое излучение – часто происходят совместно.

Многие процессы переноса теплоты сопровождаются переносом вещества.

Например, при испарении воды в воздух, помимо теплообмена, имеет место и перенос образовавшегося пара в паровоздушной смеси. В общем случае перенос пара осуществляется как молекулярным, так и конвективным путем.

Совместный молекулярный и конвективный перенос массы называют конвективным массообменном.