Определение теплопередачи. Виды теплопередачи, их краткая хар-ка. Основные определения, величины и их ед. измерения, характеризующие тепл процессы

Теплопередача—процесс теплообмена между жидкостями или газообраз средами, разделенными твердой стенкой. Виды: -теплопроводность; - конвекция; - тепловое излучение.

Всего существует т ри простых (элементарных) вида передачи тепла:-Теплопроводность (явление теплообмена между частицами или элементами материальной среды, находящимися в непосредственном контакте)*в чистом виде происход.в тверд.телах, а в жидкостях и газах-при отсутств.перемещ.среды. -*для теплотехнич.расчетов считают,что в ОК, выполнен.из тверд.мат-лов, передача тепла от более теплой пов-ти к более холодной происход.путем теплопроводности.; Конве́кция — перенос тепла движущимися массами жидкости или газа. Виды: - естественная (свободная); - вынужденная. Конвективный теплообмен: - осуществляется между воздухом и поверхностью твердого тела; - является комплексным процессом, в котором перенос теплоты осуществляется как путем конвекции, так и путем теплопроводности.

Теплово́е излуче́ние — электромангитн.излучение с непрерывным спектром, испускаемое нагретыми телами за счёт их тепловой энергии. Основные свойства теплового излучения: 1)тепловое излучение свойственно всем телам, каждое из них излучает энергию в окружающее пространство; 2) при попадании на другие тела энергии частично поглощается, частично отражается и частично проходит сквозь тело. Та часть лучистой энергии, которая поглощается телом, снова превращается в тепловую; та часть, которая отражается, попадает на другие тела и ими поглощается; то же самое происходит и с той частью, которая проходит сквозь тело; 3) энергия излучения полностью перераспределяется между окружающими телами, следовательно, каждое тело не только непрерывно излучает, но и непрерывно поглощает лучистую энергию.

Основные определения и вел-ны:

t – температура, мера кинет-ой эн-и атомов и молекулл в-ва, ^оС, К

Количество теплоты, Дж, кал, ккал, кВт·ч

1 ккал = 4,1868 кДж; 1 кВт·ч = 3 600 кДж

Q – тепловой поток – это кол-во теплоты, переносимое за единицу времени (т.е. это мощность), Дж/с, Вт

q – плотность теплового потока (поверхностная) – тепловой поток, прох-ий ч/з единицу площади F поверхности теплообмена, Вт/м²

λ – коэффициент теплопроводности – кол-во тепла, переносимое в стационарном режиме за 1 с ч/з площадь 1 м² плоской стенки из данного м-ла толщиной 1 м при разности температур на внешн. и внутр. пов-ти 1 ^оС (1 К)Вт/(м·К), Вт/(м·^оС)

c – удельная теплоемкость – отнош. подведенного к телу кол-ва теплоты к произв-ю массы данного тела на изм-ие его температуры, Дж/(кг·К), Дж/(кг·^оС),, С – теплоемкость тела – кол-во теплоты, необх для нагрева тела на 1 ^оС (1 К), Дж/К), Дж/^оС

Уравнение теплопроводности Фурье для одномерного случая в стационарном режиме. Коэффициент теплопроводности: физический смысл, единицы измерения, основные особенности (зависимость от различных факторов).

Закон теплопроводности Фурье: теплопередача происходит в одном направлении. Плотность тепл.потока: q = -λ q = (Вт/м²)→ Q*= - λ(Дж), F – площадь пов-ти. Минус в правой части показывает, что тепловой поток направлен противоположно вектору grad t

Т.е. кол-во теплоты, прошедшее через из.пов-ть, пропорц.градиенту t, площади пов-ти и времени. Градиент-физ.вел-на-первая производная этой вел-ны по направлению ее наибольшего возрастания. Вектор градиента температуры всегда направлен в сторону увеличен.температуры, а его начало к изотермич.пов-ти: grad(t)=. Направление потока тепла и градиента t всегда ↑↓.

В интегральной форме это же выражение запишется так (если речь идёт о стационарном потоке тепла от одной грани параллелепипеда к другой):

где P — полная мощность тепловых потерь, S — площадь сечения параллелепипеда, ΔT — перепад температур граней, h — длина параллелепипеда, то есть расстояние между гранями.

Коэффициент теплопроводности: λ хар-ет способность в-ва проводить тепло. Чем >λ, тем >теплопров-ть;чем <λ,тем лучше теплоизоляция.[λ]=[Вт/(м*К)]

10. Диф ур-ние теплопроводности для стационарного и нестационарного режима: а) одномерное; б) двумерное; в) трехмерное. Темп поле: примеры однород и неоднород темп полей. Участки ОК, где формируются сложные темп поля. 1)При одномерном распространении в направлении х: = ∙

=a–коэф.температуропроводности,м²/с.Чем выше коэф.температуропроводн., тем быстрее точки среды достиг. одинак.t, соотв. равновесному состоян. с опред.средой. 2)Двумерное темп поле: нестационарн поле =а[ + ]; стационарн [ + ]=0

3)Трехмерное темп поле: нестационарн. усл =а[ + ]; стационарн

[ + ]=0.Температурное поле - совокупность значений температур во всех точках рассматриваемого пространства в данный момент времени.

Температурное поле ОК однородное, если строительные дефекты и дефекты строительных материалов отсутствуют. Неоднородное, если ОК примыкают к оконным проемам, вследствие этого темп. поле искажается.

Участки ОК, где формир сложн темп поля: сопряжения эл-тов ОК между собой или с несущ конструкциями, как правило, нарушают.однородность огражден. в теплотехнич отношении за счет теплопроводности включений, что вызывает искажения темп поля. Общее сопротивл.теплоперед.заполнения оконных проемов значит. <,чем конструкц.стены, а толщина стены и заполнения проемов различны в зоне примыкания окон.проемов,также будут иметь место существен.наруш.в направлениитепловых потоков и, сл-но, в распред. t на внутр.пов-ти стены.

Поиск по сайту: