Конвективный теплообмен. -процесс переноса тепла между движущейся жидкостью и поверхностью твёрдого тела

-процесс переноса тепла между движущейся жидкостью и поверхностью твёрдого тела.

«Жидкость» - капельные и газообразные тела.

Факторы: скорость потока и физические свойства среды.

Различают свободное (естественная конвекция) и вынужденное движение.

Общее количество теплоты, передаваемое при теплоотдаче от среды к поверхности тела:

Q=αF/(t_c-t_n)τ

α -коэфф. теплоотдачи (Вт/м²град)

F – площадь тепловоспринимающей поверхности

t_c и t_n - температура среды и поверхности

τ - время

Коэффициент теплоотдачи - количество теплоты, отдаваемое единицей поверхности (или воспринимаемой ею) в единицу времени при разность температур междуповерхностью тела и средой в 1 градус.

Уравнение Ньютона – Рихмана

dQ= α(t_c-t_ж)dF

Критерий Нуссельта:

Nu= =idem

idem (то же самое) – применяется, чтобы подчеркнуть, что безразмерные комплексы для подобных явлений имеют одинаковые значения.

α -коэффициент конвективной теплоотдачи (Вт/м²град)

λ – коэффициент теплопроводности среды (Вт/м град)

l – определяющий размер (м)

Гидродинамическое условие движения потока характеризуется числом Рейнольдса:

Re =

- коэффициент кинематической вязкости (м²/с)

w- скорость потока (м/с)

l – определяющий размер (м)

Физические свойства среды определяет число Прандталя:

Pr = ; α =

- коэффициент кинематической вязкости (м²/с)

α – коэффициент теплоотдачи (Вт/м²град)

- коэффициент теплопроводности (Вт/м*град)

– плотность (кг/м²)

Кинематическое подобие при свободном движении жидкости устанавливается числом Грасгофа:

Gr = β Δt

β - коэффициент объемного расширения газа (для газа β = 1/Т)

g – ускорение свободного падения

Δt – разность температур между поверхностью тела и средой

В общем случае критериальные уравнения теплообмена имеют вид:

Nu=f(Re, Pr, Gr)

Поиск по сайту: