Теплопроводность молекулярная

Теплопроводность — молекулярный перенос теплоты в сплошной среде, обусловленный наличием градиента температуры. Конвективный теплообмен — перенос теплоты, обусловленный перемещением макроскопических элементов среды в пространстве, сопровождаемый теплопроводностью. [c.79]

Сложнее решается вопрос о значении собственной температуры на главной части поверхности, омываемой быстродвижущимся потоком газа. В пограничном слое, будь то ламинарном или турбулентном, происходит торможение элементов потока из-за действия соответствующих сил трения и, следовательно, имеет место внутреннее тепловыделение. Поскольку в направлении к стенке тепло, по условию, передаваться не может, тепловыделению вследствие трения противостоит теплопроводность (молекулярная или турбулентная) в направлении менее разогретой области, т. е. прочь от стенки. В стационарном состоянии оба взаимно противоположных эффекта компенсируют друг друга в каждой точке поля, обусловливая установление некоторого стабильного профиля температур по внешней нормали к стенке. Чем интенсивнее будет теплопроводность при фиксированной мощности местного тепловыделения, тем меньшей окажется равновесная температура на данном удалении от стенки и, следовательно, на самой стенке. Это рассуждение, как, разумеется, и основное уравнение энергии (4-22), указывает на роль числа Прандтля (отношение коэффициентов кинематической вязкости и температуропроводности) при решении задачи о собственной температуре стенки. На рис. 5-6 приведена для примера расчетная эпюра температур по нормали к продольно обтекаемой воздухом пластине при ламинарном пограничном [c.139]

Закон Фика и по форме и по физическому характеру аналогичен закону Фурье (1-4). Роль градиента температуры играет здесь градиент концентрации, а аналогом коэффициента теплопроводности (молекулярной) >- служит коэффициент диффузии D. Воспроизводя прием вывода уравнения энергетического баланса для получения уравнения материального баланса диффундирующего вещества в условиях вынужденного движения, приходим к дифференциальному уравнению Фика [c.180]

При обтекании твердого тела потоком жидкости (или газа) передача тепла от жидкости (газа) к поверхности тела в непосредственной близости к поверхности (ламинарный пограничный слой или ламинарный подслой) происходит по закону теплопроводности (молекулярный перенос тепла), т. е. имеет место теплообмен, соответствующий граничному условию четвертого рода. [c.70]

Граничное условие четвертого рода с ответствует теплообмену поверхности тела с окружающей средой (конвективный теплообмен тела с жидкостью) -йли теплообмену соприкасающихся твердых тел, когда температура соприкасающихся тел одинакова. При обтекании твердого тела потоком жидкости (или газа) передача теплоты от жидкости (газа) к поверхности тела в непосредственной близости к поверхности тела (ламинарный пограничный слой или ламинарный подслой) происходит по закону теплопроводности (молекулярный перенос теплоты), т. е. имеет место теплообмен, соответствующий граничному условию четвертого рода [c.98]

Следовательно, теплопроводность — молекулярный процесс передачи тепла внутри тела от более нагретых частиц к менее нагретым. [c.30]

Теплопроводность — молекулярный перенос теплоты в сплошной среде, обусловленный наличием градиента температуры. [c.128]

В настоящей главе и в большей части предыдущего изложения рассмотрен лучистый теплообмен без учета движения среды и явлений теплопроводности и конвекции. Влияние движения среды и теплопроводности формально учитывали введением в уравнение баланса члена Япр — приведенного тепловыделения, что по существу исключало учет влияния этих явлений. Исключением из этого является вывод в гл. 2 уравнения энергии в развернутой форме. В действительности почти во всех случаях одновременно,,с теплообменом излучением происходит передача тепла теплопроводностью и конвекцией и перенос тепла за счет движения среды. Совокупность процессов лучистого теплообмена и этих явлений называют сложным теплообменом. Изучение последнего имеет большое практическое значение. Явления сложного теплообмена в настоящее время еще мало изучены. Настоящая монография посвящена радиационному теплообмену и лишь в малой степени захватывает явления сложного теплообмена, ограничиваясь в этой части практическими задачами расчета излучения в агрегатах, где явления радиационного теплообмена не могут решаться без учета движения среды. Теплопередача теплопроводностью, молекулярной и турбулентной, не учитывается. В большинстве случаев радиационного теплообмена она, по-видимо-му, не играет большой роли и, во всяком случае, не является решающей. [c.329]

Кинетические свойства газов — диффузию, вязкость, теплопроводность — молекулярно-кинетическая теория рассматривает с единой точки зрения диффузию как перенос массы молекулами, вязкость как перенос молекулами количества движения и, наконец, теплопроводность как перенос ими энергии. [c.8]

Молекулярный перенос энергии теплопроводностью. Молекулярная теплопроводность служит важным механизмом перераспределения тепловой энергии в термосфере, где ее роль в формировании высотного профиля температуры особенно велика. Полный молекулярный поток тепла многокомпонентной смеси. [c.241]

Здесь в прямых скобках первый член характеризует энергию, идущую на нагрев газа в дуге, второй — потери энергии за счет теплопроводности молекулярной и молярной и третий — потери энергии за счет излучения. Все составляющие потерь энергии пропорциональны температуре дуги, которая, в свою очередь, определяется током дуги, поэтому в общем случае [c.122]

Теплопроводности молекулярный режим 35 [c.385]

Молекулярная и турбулентная теплопроводность. Молекулярная теплопроводность представляет собой диффузионный процесс, который осуществляет перенос тепла. Он совершается посредством движения отдельных молекул и является пренебрежимо малым при рассмотрении атмосферных процессов. Турбулентная теплопроводность включает в себя перенос тепла в результате существующего движения воздуха, в котором оно накапливается. [c.12]

Теплопроводность - молекулярный перенос теплоты в среде с неоднородным распределением температуры посредством теплового движения микрочастиц. [c.269]

Процесс переноса тепла теплопроводностью происходит между непосредственно соприкасающимися телами или частицами тел с различной температурой. Учение о теплопроводности однородных и изотропных тел опирается на весьма прочный теоретический фундамент. Оно основано на простых количественных законах и располагает хорошо разработанным математическим аппаратом. Теплопроводность, или кондукция, представляет собой, согласно взглядам современной физики, молекулярный процесс передачи теплоты. В металлах при такой передаче теплоты большую роль играют свободные электроны. [c.345]

Перенос тепла и вещества с поверхности материала в окружающую среду происходит в основном молекулярным путем (теплопроводность и диффузия). Но наличие интенсивного эффузионного переноса пара в зоне испарения, усиливающегося явлением теплового скольжения, создает градиент давления в зоне. Это изменяет механизм переноса пара в пограничном слое. Пар, выходя с боль- [c.515]

После несложных преобразований можно получить выражение для расчета удельного теплового потока, направленного от периферии к центру и определяемого молекулярной теплопроводностью [143], [c.181]

Появление адсорбированного слоя в зависимости от свойств жидкости может иметь различную физическую природу молекулярное или электрическое поле твердого материала, электрически заряженный двойной слой. Независимо от причины их образования в поверхностных слоях наблюдается изменение структуры жидкости (упорядочение слоев молекул) и, следовательно, изменение структурно чувствительных физических свойств (в частности, вязкости и теплопроводности). Отсюда следует, что первая из упомянутых ранее причин облитерации есть следствие образования адсорбированных слоев. [c.25]

При течении жидкостей внутри проницаемых матриц теплообменных элементов перенос теплоты в жидкости осуществляется не только за счет молекулярной теплопроводности, но и в результате турбулентного перемешивания. Ускорение или замедление потока и задержка частиц в застойных зонах могут дополнительно генерировать или подавлять турбулентность потока. [c.36]

Поскольку в явлениях турбулентного переноса эффекты молекулярной вязкости и теплопроводности обычно пренебрежимо малы в сравнении с явлениями вихревого перемешивания (исключая случаи очень больших градиентов скорости и температуры), пульсации температуры в основном связаны с вихревым перемешиванием элементов жидкости, при котором сохраняются их первоначальные температуры. Если элементы жидкости имеют различные температуры, то необходимо ввести средний температурный градиент в потоке с осредненными свойствами. Можно предполагать поэтому, что статистические свойства пульсации температуры зависят от двух факторов 1) от среднего температурного градиента в поле потока и 2) от характера поля скоростей. Далее на простом примере будет показано, какую роль играют средний температурный градиент для пульсаций температуры и соотношения между соответствующими статистическими свойствами для переноса количества движения и тепла. Такой подход был впервые использован Коренном 1130] при изучении теплообмена в условиях изотропной турбулентности. Рассмотрим изотропный и однородный турбулентный поток с постоянным средним температурным градиентом вдоль оси у, перпендикулярной направлению основного потока — оси х. Необходимые допущения для описания турбулентного поля течения сводятся в данном случае к следующим [c.83]

Молекулярная вязкость и теплопроводность несущественны. Это приближение соответствует случаю турбулентного течения, когда градиенты скорости и температуры не слишком велики. Отсюда [c.83]

Работой называют способ изменения состояния системы при помощи изменения ее внешних переменных, а теплотой — способ, не связанный непосредственно с изменением внешних переменных. Чтобы совершить работу, необходимо произвести макроскопические перемещения тел в системе или во внешней среде при расширении системы перемещаются окружающие ее тела, при электризации перемещаются тела в источнике, создающем электрическое поле, работа внешнего гравитационного поля связана со смещением положения источника гравитации относительно системы и т. д. Теплопередача происходит без подобных макроскопических перемещений. Молекулярный механизм теплопроводности состоит в передаче энергии от одного колеблющегося атома к другому, т. е. здесь тоже имеет место смещения атомов относительно центров равновесия, но микроскопические и неупорядоченные смещения, которые при усреднении в пространстве и во времени не сказываются на значениях внешних переменных. Теплоту иногда называют микроскопической работой, что несколько сближает терминологию термодинамики и механики (в последней работа является единственной причиной изменения состояния системы), но не меняет существа различий между этими понятиями. [c.38]

Если температура жидкости не постоянна вдоль ее объема, то наряду с обоими указанными механизмами переноса энергии будет происходить перенос тепла также и посредством так называемой теплопроводности. Под этим подразумевается непосредственный молекулярный перенос энергии из мест с более высокой в места с более низкой температурой. Он не связан с макроскопическим движением и происходит также и в неподвижной жидкости. [c.270]

Процесс энергоразделения в многокомпонентной струе, пульсационно истекающей в полузамкнутую емкость с теплопроводными стенками наиболее выгодно применять, если газ состоит из компонентов с небольшой молекулярной массой. [c.185]

Гипотеза Прандтля о пути перемешивания оказалась весьма плодотворной, так как открыла реальные возможности для расчета турбулентных течений. Хотя длина пути перемешивания и не является физической постоянной для каждой жидкости в отличие от молекулярных коэффициентов вязкости п теплопроводности, однако, она, как показывают опытные данные, не зависит от параметров потока. Длина пути перемешивания в основном является функцией координаты у. Так как при течении вдоль гладкой стенки в непосредственной близости от ее поверхности пульсации скорости равны нулю, то Z = О при г/ = 0. Принимая простейшую гипотезу, что вблизи стенки длина пути перемешивания пропорциональна расстоянию от стенки [c.320]

Механизм передачи теплоты. Теплопроводность — молекулярный процесс передачи тсп/иины от одной части тела к другой или между отдельными сопршжаюп имися телами, если меокду ними суи ест.еует температурный перепад. [c.161]

Здесь Я,, М, т). Су, D, R — теплопроводность, молекулярная масса, вязкость, мольная теплоемкость, плотность, коэффициент самодиффузии, универсальная газовая постоянная соответственно величины, относящиеся к вращательным и колебательным степеням свободы, обозначены индексами вр и кол Z — число столкновений. Поскольку для большинства веществ Zkoh достаточно велико (2кол Ю ), выражение в скобках в уравнении (1) может быть достаточно точно представлено только первым слагаемым. [c.64]

Здесь индексы k, равные 1, 2, 3 и 4, относятся к характеристикам О2, СО2, СО, N2 соответственно. Индекс с относится к материалу частицы, а mix — к парогазовой смеси М у р , Ср и jk — коэффициент молекулярной теплопроводности, молекулярная масса, плотность, изобарная теплоемкость и поток вещества, относящиеся к k-H компоненте или смеси веществ Га, Т — температуры нагрева поверхности частицы и окружающей среды Ak и Qk — скорость и удельный тепловой эффект Aj-й химической реакции 2С + 02- 2С0- -+ Qi, + 02->2 0 + Qi, 2 0 + 02 2 02 + Q3, — коэффициент, учитывающий стехиометрию химической реакции bi = 2, 62 = 63=1, 64 = 0 — универсальная газовая постоянная Р —давление смеси газов. [c.145]

Влияние расхода плазмообразующего газа на Е дюжно установить с помощью формулы (40). Так, с увеличением расхода газа возрастают затраты энергии на нагрев газа и напряженность электрического поля растет. Это особенно присуще начальному участку дуги (рис. 66), где потери энергии, обусловленные теплопроводностью и излучением, невелики. Однако, если потери энергии за счет излучения и теплопроводности (молекулярной и молярной) значительно больше количества энергии, идущей на нагрев газа, напряженность электрического поля слабо зависит от расхода газа. Такая ситуация наблюдается в аргоне при больших токах на начальном участке дуги (см. рис. 66, / > 300 А) и при любых токах на установившемся участке дуги, где нагрев газа не происходит. Небольшие изменения напряженности электрического поля на установившемся участке дуги (см. рис. 65 и 66) связаны с изменением интенсивности теплообмена между электрической дугой и стенкой дугового канала. Так, с увеличением расхода газа растет молярная теплопроводность и в соответствии с выражением (43) увеличивается Е при том же токе дуги. Это подтверждают экспериментальные данные, представленные на рис. 65. При значительном расходе газа, когда течение в канале становится турбулентным, увеличение напряженности электрического поля становится более существенным. Это особенно характерно для области вблизи выходного электрода [30, 31], где пульсации плазменного потока обусловлены не только турбулентностью потока газа, но и нестабильностью горения дуги, особенно в связи с процессами шунтирования. [c.124]

Эффективная теплопроводность пористых материалов зависит также от их влажности. С увеличением влажности Я возрастает. Эффективная теплопроводность влажного материала может оказаться б ольше теплопроводности отдельно взятых сухого материала и воды. Так, на-рример, теплопроводность сухого кирпича равна 0,35 Вт/(м-К), воды —0,6 Вт/(м-К), а теплопроводность влажного кирпича — примерно 1,0 Вт/(м-К). Описанное явление объясняется тем, что в действие вступает перенос теплоты, отличный от теплопроводности (молекулярного переноса) этот механизм обусловлен капиллярными свойствами воды, которые проявляются в порах малых размеров. [c.178]

Перенос теплоты в средах, частично прозрачных для теплового инфракрасного излучения, Происходит не только собственно теплопроводностью (молекулярной, кондуктивной теплопроводностью), но и в той или иной мере путем диффузного переноса энергии излучением, радиацией. Происходит миграция инфракрасных фотонов, излучаемых каждым из элементов среды и частично по-глошаемых им. Если длина свободного пробега фотонов относительно невелика, механизм фотонной теплопроводности аналогичен молекулярному (или фонон-ному). Процесс носит локалЫ1ЫЙ характер, поток радиацией, как и суммарный, подчиняется закону Фурье. Можно ввести понятие об эффективной теплопроводности, складываюшейся из молекулярной и радиационной (для оптически толстой среды) [c.6]

Коэффициент теплопроводности к в законе Фурье (8.1) характеризует способность данного вещества проводить теплоту. Значения коэффициентов теплопроводности приводятся в справочниках по теплофизическим свойствам веществ. Численно коэффициент теплопроводности l==q/grad t равен плотности теплового потока при градиенте температуры 1 К/м. Понять влияние различных параметров, а иногда и оценить значение X можно на основе рассмотрения механизма переноса теплоты в веществе. Согласно молекулярно-кинетической теории коэффициент теплопроводности в газах зависит в основном от скорости движения молекул, которая в свою очередь возрастает с увеличением температуры [c.71]

Пластики. Пластики представляют собой синтетические высокомолекулярные соединения, получаемые полимеризацией или поликонденсацией мономеров — веществ, состоящих из простых молекул с малой молекулярной массой. Пластики как конструкционный материал, обладают низкими прочностью (в 10 — 30 раз меньше, чем -сталей), жссткостъкт (в 20 — 200 раз меньше, чем у сталей), ударной вязкостью (в 20 — 50 раз меньше, чем у сталей), твердостью (в 10-100 раз меньше, чем у сталей), теплостойкостью (100—250°С), теплопроводностью (в 100 - 400 раз меньше, чем у сталей) и малой стабильностью формы, обусловленной низкой жесткостью, гигроскопичностью, ползучестью (свойственной миопии пластикам) и высоким коэффициентом линейного расширения (в 5-20 раз [c.189]

Во-вторых, изменение состава может происходить путем молекулярного переноса веществ смеси из одного участка жидкости в другой. Выравнивание концентрации путем такого непосредственного изменения состава каждого из участков жи,п-кости называют диффузией. Диффузия является процессом не-1 )братимым и представляет собой наряду с теплопроводностью и вязкостью один из источников диссипации энергии в жидкой смеси. [c.319]

Уравнение Эйлера (26а) определяет движение идеальной жидкости. Для получения уравнений гидродинамики реальной (вязкой) жидкости или газа надо искать решение уравнения Больцмана, отличное от локального распределения Максвелла. Мы получим тогда уравнения Навье—Стокса, Барнетта и т. д., в которых коэффициенты вязкости, теплопроводности и диффузии выражаются через молекулярные характеристики. Эти уравнения представляют собой замкнутую систему уравнений термодинамики необратимых процессов. Такой вывод этих уравнений в общем случае выходит за рамки нашего курса. Мы ограничимся здесь только характеристикой методов решения кинетического уравнения Больцмана и рассмотрим ряд частных задач статистической теории неравновесных систем. [c.142]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...