ОСНОВНОЙ ЗАКОН ТЕПЛООТДАЧИ.

УРАВНЕНИЕ НЬЮТОНА – РИХМАНА.

(4)

где - температурный напор;

F – поверхность передачи тепла;

a - коэффициент конвективной теплоотдачи.

Физический смысл a - количество теплоты, отдаваемое в единицу времени с единицы поверхности при температурном напоре в один градус Кельвина.

Первоначально предполагалось, что коэффициент a так же как и коэффициент теплопроводности характеризует физические свойства жидкости. Однако очень скоро убедились, что a зависит от очень большого числа факторов (формы и размера тела, режима движения, скорости и температуры жидкости, ее физических параметров и т.п.).

Расчет теплоотдачи, несмотря на простоту уравнения (4), является весьма сложным делом, главная трудность которого сводится к определению величины коэффициента теплоотдачи.

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА

Процесс теплообмена между двумя жидкостями, разделенных твердой стенкой, называется теплопередачей.

Теплопередача осуществляется совокупным действием элементарных способов переноса энергии:

1. Теплоотдача от горячей жидкости к стенке.

2. Теплопроводность внутри стенки.

3. Теплоотдача с поверхности стенки холодной жидкости.

- уравнение теплопередачи.

Количество теплоты, передаваемое в единицу времени через единицу поверхности при разности температур между горячей и холодной жидкостью называется теплопередачей.

ТЕПЛООБМЕН ИЗЛУЧЕНИЕМ

Тепловое излучение – это процесс распростанения тепловой энергии с помощью электромагнитных волн. При тепловом излучении происходит двойное превращение энергии: тепловая энергия излучающего тела переходит в лучистую и, наоборот, лучистая энергия, поглащаясь телом, переходит в тепловую.

При данной температуре наибольший тепловой поток излучает абсолютно черное тело. Величина его определяется законом Стефана-Больцмана:

- константа излучения абсолютно черного тела.

Тепловой поток, излучаемый нечерными телами, оценивается формулой

где ε -степень (коэффициент) черноты.

Эта величина лежит в пределах от нуля до 1 и определяется экспериментально или с помощью справочной литературы.

При лучистом теплообмене между двумя телами они одновременно облучают друг друга, посылая количества тепла, пропорциональные четвертой степени их абсолютной температуры.

Результирующее количества тепла, переданное излучением от тела с более высокой температурой к телу с более низкой, будет представлять собой разность между этими количествами тепла.

где F - взаимная поверхность облучения;

E_пр - приведенный коэффициент излучения.

ЛЕКЦИЯ 9