Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Конвективный теплообмен


Это перенос тепла, путем перемещения макрообъемов среды в направлении теплопереноса. На практике конвекция сопровождается теплопроводностью.

Одновременный перенос тепла конвекцией и теплопроводностью от среды к стенке и наоборот, называется конвективным теплообменом (теплоотдача).

При турбулентном режиме движения среды перемещающиеся в поперечном направлении макрочастицы не соприкасаются со стенкой: они достигают пограничного слоя и передают ему тепло, причем перенос тепла через слой к стенки осуществляется теплопроводностью. При этом пограничный слой представляет собой основное сопротивление процессу. Такой вид переноса теплоты называют теплоотдачей. При ламинарном режиме пограничный слой разрастается заполняя сечение канала слоистой струей. Направление конвекции – параллельно стенке. При этом перенос теплоты к стенке определяется в основном теплопроводностью.

Рассмотрим пример:

 
 

 

 


Наличие гидродинамического пограничного слоя приводит к большому перепаду температур при теплопереносе, т.е. образованию теплового пограничного слоя толщиной , значение которого обычно не совпадает с толщиной

Теоретически толщину слоя можно рассчитать только для простейших случаев теплопереноса. Поэтому использование уравнения теплопроводности Фурье для описания процесса затруднено т.к. неизвестен закон распределения температур –∂t/∂х в пограничном слое.

Поэтому используют эмпирическое уравнение

– закон охлаждения Ньютона, (Вт), которое в дальнейшем будем называть уравнением теплоотдачи.

Количество тепла, которое переносится в единицу времени от среды к стенке и наоборот, прямопропорционально поверхности теплообмена и разности температур между средой и стенкой.

Т.о. коэффициент теплоотдачи показывает, какое количество теплоты передается от теплоносителя к стенке или наоборот одновременно конвекцией и теплопроводностью в единицу времени через 1м2 теплопередающей поверхности при разности температур между ними в один градус.



– не справочная величина, не является теплофизическим свойством материала и зависит от множества параметров.

1. Теплофизических свойств среды

2. Гидродинамических условий движения среды, т.е. от скорости и направления движения.

(скорость)

(Рассмотрим направление движения теплоносителя)

 
 

 

 


3. геометрических размеров поверхности (l, d).

Интенсификация процессов теплоотдачи: .

Главной трудностью при расчете конвективного теплообмена является определение коэффициента теплоотдачи, т.к (как мы уже рассмотрели) он зависит от многих факторов. Поэтому α определяют с помощью экспериментов на моделях и, используя теорию подобия, переносят полученные результаты на полномерные объекты. Для этого на основе опытов составляются критериальные уравнения.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Уравнение теплопроводности цилиндрической стенки | Тепловое подобие

Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 358; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.002 сек.