ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные понятия и определения из "Теплопередача " Понятие конвективного теплообмена охватывает процесс теплообмена при движении жидкости или газа. При этом перенос тепла осуществляется одновременно конвекцией и теплопроводностью. Под конвекцией тепла понимают процесс переноса тепла при перемещении макрочастиц жидкости или газа в пространстве из области с одной температурой в область с другой. Конвекция возможна только в жидкой среде, здесь перенос тепла неразрывно связан с переносом самой среды. Под теплопроводностью понимают процесс передачи тепла при непосредственном соприкосновении отдельных частиц тела или отдельных тел, имеющих различные температуры. Теплопроводность обусловлена движением микрочастиц тела. [c.121] Конвекция тепла всегда сопровождается теплопроводностью, так как при движении жидкости или газа неизбежно соприкосновение отдельных частиц, имеющих различные температуры. [c.121] Конвективный теплообмен между потоком жидкости ли газа и поверхностью твердого тела называется конвективной теплоотдачей или теплоотдачей. Обычно при инженерных расчетах определяют теплоотдачу знание конвективного теплообмена внутри жидкой среды может представить при этом косвенный интерес, поскольку перенос тепла внутри жидкости отражается и на теплоотдаче. [c.121] Результирующий поток тепла всегда направлен в сторону уменьшения температуры. [c.121] Согласно закону Ньютона—Рихмана тепловой поток С от жидкости к стенке или от стенки к жидкости пропорционален поверхности теплообмена Р и разности температур А1= с—где /с — температура поверхности тела — температура окружающей тело жидкой или газообразной среды. Разность температур двух сред с—/ж называют температурным напором. [c.121] Величины Р и М не исчерпывают факторы, влияющие на конкретный процесс теплообмена между твердым телом и жидкой средой. [c.121] Конкретные условия учитываются коэффициентом пропорционально-ч ти а, называемым коэффициентом теплоотдачи. [c.122] Тождество следует рассматривать как определение коэффициента теплоотдачи. [c.122] Таким образом, коэффициент теплоотдачи есть плотность теплового потока ц на поверхности тела, отнесенная к разности температур поверхности тела и окружающей среды. Коэффициент теплоотдачи численно равен плотности теплового потока при температурном напоре, равном единице. [c.122] Теплоотдача является достаточно сложным процессом. Коэффициент теплоотдачи зависит от большого количества факторов. В наиболее общем случае а является функцией формы и размеров тела, режима движения, скорости и температуры жидкости, физических параметров жидкости и других величин. По-разному протекает процесс теплоотдачи в зависимости от природы возникновения движения жидкости. [c.122] Различают вынужденную и естественную конвекцию. В пер ВОм случае жидкость или газ движутся за счет внешних для данного процесса сил (насос, вентилятор, ветер), во втором случае — за счет разности плотностей нагретых и холодных частиц жидкости. Возникновение и интенсивность свободного или естественного движения всецело определяются тепловыми условиями процесса и зависят от рода жидкости, разности температур и объема пространства, в котором протекает процесс. [c.122] Свободное движение может появиться в жидкости (газе) с переменной плотностью, очевидно, только в том случае, когда жидкость находится в поле массовых сил, например в поле земного тяготения. В дальнейшем в основном будет рассматриваться гравитационная свободная конвекция при фиксированной величине ускорения силы тяжести, не равной нулю, и отсутствии других массовых сил. [c.122] Вынужденное движение в общем случае может сопровождаться свободным движением. Относительное влияние последнего тем больше, чем больше разница температур отдельных частиц жидкой среды и чем меньше скорость вынужденного движения. При больших скоростях вынужденного движения влияние естественной конвекции становится пренебрежимо малым. Основной закон теплоотдачи — уравнение (4-1) — имеет простой вид. Трудности сосредоточиваются в коэффициенте теплоотдачи. Практически познание процесса теплоотдачи сводится к определению зависимости а от различных факторов. [c.122] В дальнейшем будут рассмотрены только стационарные процессы течения и теплоотдачи. Условием стационарности является неизменность во времени скорости и температуры в любой точке жидкости. [c.122] Вернуться к основной статье