Scurtă informații despre transfer de căldură, ghid de constructor, încălzire, ghid de constructor

Succint despre transfer de căldură

Întrebări pentru transfer de căldură sau de schimb de căldură, sunt probleme majore de echipamente de incalzire. O condiție necesară pentru transferul de căldură între substanțe sau organisme este prezența unei diferențe de temperatură. Cu cât această diferență, cu atât mai intensă de căldură.

Există trei tipuri de transfer de căldură: a) conductivitate termică sau de conducere; b) transfer de căldură prin convecție sau deplasarea materialului sub formă de particule; c) prin radiație sau radiație.

În cele mai multe cazuri, în diverse procese termice au loc simultan toate cele trei tipuri de transfer de căldură, cu o predominanță de nici una dintre ele.

Transferul de conductivitate termică. Un astfel de transfer se realizează prin contactul direct al oricăror două organisme sau substanțe. Transferul de căldură are loc în interiorul corpului sau substanta care conduce caldura. Transferul de căldură termică tehnologia de încălzire conductor joacă un rol important.

Conductivitatea termică datorită diferenței de temperaturi de părți individuale ale corpului, astfel încât se poate presupune că propagarea căldurii este inseparabil legată de distribuția temperaturii. câmp de temperatură, care variază în timp, numit inconstant sau inconstant. În cazul în care câmpul de temperatură nu se schimbă, se numește constantă, sau staționare.

Pentru a caracteriza propagarea căldurii a introdus conceptul de flux de căldură. Fluxul termic Q - este cantitatea de căldură W, J, trecerea timpului t, s, printr-o suprafață dată într-o direcție normală la aceasta:

care se numește flux de căldură sau de flux termic, și se măsoară în W / m2.

Să considerăm un proces staționar de propagare a căldurii printr-un perete omogen monostrat plan (Fig. 1a).

Figura 1. Transferul de căldură printr-un perete plat: și - un singur strat; b - multistratificat

Din legea de propagare a căldurii prin conducție (legea lui Fourier) urmează:

Transfer de căldură prin convecție.

Convectie - un transfer de căldură către masa în mișcare de lichid sau gaz de la o regiune la temperatura în altă regiune de temperatură. Convecție este întotdeauna însoțită de conductivitate termică, acest proces este numit transfer de căldură convectiv.

Transferul de căldură prin convecție depinde de mai mulți factori:

convecție natura - convecție liberă care apar sub influența forțelor interne generate datorită diferenței de densitate a particulelor calde și reci sau de urgență care apar sub acțiunea forțelor externe - vânt, pompă, ventilator;

regimul de curgere a lichidului - debit la viteze reduse de caractere struychatogo paralel fără agitare (laminar) sau curgere la viteze mari (pentru dezordonat, vortex), atunci când, în lichidul de răcire observate vortexul de transport fluid nu numai în direcția de deplasare, dar și transversal ( regim turbulent);

Debitul de lichid de răcire;

direcția fluxului de căldură (încălzire sau răcire);

Proprietățile fizice ale agentului termic - conductivitatea termică, căldură specifică, densitate, vâscozitate, gradient de temperatură, care depinde de diferența de temperatură între suprafață și un perete;

suprafață a peretelui F, scăldate de agentul de răcire;

perete mucegai, dimensiunile sale și de alți factori.

Procesul de calcul al convectiv al căldurii în baza legii produsa lui Newton, care este exprimată prin formula

unde 1 / α - rezistența termică a transferului de căldură.

Coeficientul de transfer termic și se determină experimental sau metoda analitică. Metoda analitică este foarte complexă și nu oferă precizia dorită.

TRANSFER radiațiilor de căldură.

Toate corpurile emit unde electromagnetice. Radiația, care este cauzata de excitarea atomilor și moleculelor datorită mișcării lor termice, numită căldură. Fluxul radiant - energia radiației, J, trecând pe unitatea de timp (1 sec) prin aria suprafeței F, m 2 în toate direcțiile spațiului.

Radiația depinde de temperatura corpului: cu cât temperatura corpului, emisia mai intensă a razelor de căldură.

Organismul absoarbe complet incident de energie radiantă pentru a le, a spus să fie absolut negru. Organismul care are proprietatea unei reflecții complete și corecte a întregii energiei radiante incidente, se numește oglinda, iar corpul având proprietatea de reflexie difuză completă a acestei energii se numește complet alb. Corp, sărind peste complet prin ea însăși energia radiantă incidente, a declarat a fi absolut transparente și permeabile.

Potrivit legii Stefan-Boltzmann, cantitatea totală de energie emisă pe unitatea de suprafață a unui corp negru în unitatea de timp,