ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Виды теплообмена (общие сведения) из "Теплотехника " Теплота является наиболее универсальной формой энергии, возникающей в результате молекулярно-кинетического (теплового) движения микрочастиц - молекул, атомов, электронов. Универсальность тепловой энергии состоит в том, что любая форма энергии (механическая, химическая, электрическая, ядерная и т.п.) трансформируется в конечном счете либо частично, либо полностью в тепло-вое движение молекул (теплоту). Различные тела могут обмениваться внутренней энергией в форме теплоты, что количественно выражается первым законом термодинамики. [c.268] Теплообмен - это самопроизвольный процесс переноса теплоты в пространстве с неоднородным температурным полем. Температурным полем называют совокупность мгновенных значений температ -ры во всех точках рассматриваемого пространства. Поскольку температура - скалярная величина, то температурное поле - скалярное поле. В более общем случае перенос теплоты может вызываться неоднородностью полей других физических величин (например диффузионный перенос теплоты за счет разности концентраций и др.). В зависимости от характера теплового движения различают следующие виды теплообмена. [c.268] Теплопроводность - молекулярный перенос теплоты в среде с неоднородным распределением температуры посредством теплового движения микрочастиц. [c.269] Конвекция - перенос теплоты в среде с неоднородным распределением температуры при движении среды. [c.269] Теплообмен излучением - теплообмен, включающий переход внутренней энергии тела (вещества) в энергию излучения, перенос излучения, преобразование энергии излучения во внутреннюю энергию другого тела (вещества). [c.269] На практике также имеют место следующие процессы. [c.269] Конвективный теплообмен - теплообмен при совместном протекании молекулярного и конвективного переноса теплоты (теплопроводности и конвекции). [c.269] Теплоотдача (конвективная теплоотдача) - конвективный теплообмен между движущейся средой и поверхностью ее раздела с другой средой (твердым телом, жидкостью или газом). [c.269] Теплопередача - процесс теплообмена между двумя теплоносителями (движущейся средой, используемой для переноса теплоты) через разделяющую их стенку. [c.269] Радиационно-кондуктивный теплообмен - теплообмен, обусловленный совместным переносом теплоты излучением и теплопроводностью. [c.269] Радиационно-конвективный теплообмен (сложный теплообмен) -теплообмен, обусловленный совместным переносом теплоты излучением, теплопроводностью и конвекцией. [c.269] Независимо от механизма переноса, тепловой поток всегда направлен от более нагретого к менее нагретому телу, а сам процесс теплообмена, согласно второму закону термодинамики, является необратимым. Теплообмен между телами зависит от их формы и размеров, а также от времени процесса, так как происходит в конкретных пространственно-временных условиях. Другими важными факторами являются физические свойства тел и их агрегатное состояние. В результате перепад температур, геометрия и физические свойства тел, агрегатное состояние и параметры теплоносителя, а также время процесса будут определять интенсивность теплообмена и количество переносимой теплоты. [c.269] В зависимости от времени теплообмен может быть стационарным, если температурное поле не зависит от времени нестационарным, если температурное поле меняется во времени стационарно-периодическим (тепловые волны), если имеет мес то периодического изменения температурного поля. [c.270] Для количественного описания процесса теплообмена использук т следующие величины ( в скобках дана размерность в системе СИ) Температура Т(К) - в данной точке тела, осредненная по поверх ности, осредненная по объему, осредненная по массе тела. Если соединить точки температурного поля с одинаковой температурой, ю получим изотермическую поверхность. При пересечении изотермической поверхности плоскостью получим на этой плоскости семейство изотерм - линий постоянной температуры. [c.270] Перепад температур АТ(К) - разность температур между двумя точками одного тела, двумя изотермическими поверхностями, поверхностью и окружающей средой, двумя телами. Перепад температуры вдоль изотермы равен нулю. Наибольший перепад температуры происходит по направлению нормали к изотермической поверхности. Возрастание температуры по нормали к изотермической поверхносги характеризуется градиентом температуры. [c.270] Следовательно, вектор теплового потока q и температурный градиент gradT направлены по нормали к изотермической поверхности, но в противоположные стороны, что непосредственно следует из 2-го закона термодинамики. [c.272] Вернуться к основной статье