Передача теплоты теплопроводностью

Рассмотрим нагрев какого-либо однородного и изотропного тела (в дальнейшем будем рассматривать только такие тела). Изотропным называют тело, обладающее одинаковыми физическими свойствами по всем направлениям. При нагреве такого тела температура его в различных точках изменяется во времени и теплота распространяется от мест с более высокой температурой к местам с более низкой температурой. Из этого следует, что в общем случае процесс передачи теплоты теплопроводностью в твердом тел,е сопровождается изменением температуры как в пространстве, так и во времени, т. е. [c.347]

Уравнение (22-10) называется дифференциальным уравнением теплопроводности, или уравнением Фурье, для трехмерного нестационарного температурного поля при отсутствии внутренних источников тепла. Оно является основным при изучении вопросов нагревания и охлаждения тел в процессе передачи теплоты теплопроводностью и устанавливает связь между временным и пространственным изменениями температуры в любой точке поля. [c.354]

Основные определения. 12.2. Передача теплоты теплопроводностью. 12.3. Теплообмен при внешнем обтекании твердого тела жидкостью. 12.4. Теплообмен при течении жидкости в трубе. 12.5. Теплообмен при кипении жидкости и конденсации пара. [c.330]

ПЕРЕДАЧА ТЕПЛОТЫ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬЮ [c.437]

Основным условием распространения теплоты в пространстве является наличие разности те.мператур в различных его точках, В случае передачи теплоты теплопроводностью необходимым условием является неравенство нулю температурного градиента в различных точках тела. [c.163]

Процесс теплопроводности происходит только в условиях, когда температура в различных точках тела или системы тел неодинакова. Поэтому исследование процесса передачи теплоты теплопроводностью сводится к изучению пространственно-временного изменения температуры тела, т. е. к нахождению уравнения вида [c.90]

Различают следующие формы передачи теплоты теплопроводность, конвекцию и излучение. [c.192]

Таким образом, все формулы для определения теплового потока при передаче теплоты теплопроводностью (13.18), конвекцией (13.23) и излучением (13.28) имеют общий характер тепловой поток пропорционален первой степени разности температур нагревающего и нагреваемого тел и площади поверхности теплопередачи. На этом основании в самом общем случае уравнение теплопередачи записывается следующим образом [c.196]

Рассмотрим процесс передачи теплоты теплопроводностью в сплошном теле (рис. 14.1) выделим в этом теле элемент объемом dV и площадью поверхности dF. [c.199]

Передача теплоты теплопроводностью так же как и переда- [c.204]

Таким образом, при передаче теплоты теплопроводностью (ГУ1) через стенки любой геометрической формы выражение теплового потока можно записать в том же виде, что и для плоской однослойной стенки (15.51) и (15.52) [c.229]

Сложный процесс переноса теплоты разбивают на ряд более простых. Такой прием упрощает его изучение. Кроме того, каждый простой процесс переноса теплоты подчиняется своим законам. Существует три простейших способа передачи теплоты теплопроводность, конвекция, излучение. [c.5]

Большие производственные резервы, например в пищевой, мясной и молочной отраслях промышленности, могут быть выявлены при исследовании способов передачи теплоты — теплопроводностью, конвекцией, лучеиспусканием, так как их уровень и соотношение влияют на продолжительность и эффективность технологических процессов, а также на качество готовой продукции. [c.7]

Аналоговое моделирование — это Моделирование, основанное на аналогии (в более точных терминах — изоморфизме) явлений, имеющих различную физическую природу, но описываемых одинаковыми математическими уравнениями. Примером может служить аналогия процесса передачи теплоты теплопроводностью и процесса переноса электрического заряда в электропроводной среде и то и другое явления описываются одним и тем же дифференциальным уравнением. Аналоговое моделирование осуществляется обычно на аналоговых вычислительных машинах (АВМ). Методика изучения тепловых явлений (в основном теплопроводности) в учебных лабораториях на аналоговых моделях изложена в [48]. В учебных лабораториях термодинамики аналоговое моделирование пока не испоЛь-зуется. [c.239]

Всякое физическое явление в общем случае сопровождается изменением в пространстве и времени существенных для данного явления физических величин. Процесс теплопроводности, как и другие виды теплообмена, может иметь место только при условии, что в различных точках тела (или системы тел) температура неодинакова. В общем случае процесс передачи теплоты теплопроводностью в твердом теле сопровождается изменением температуры как в пространстве, так и во времени. [c.8]

Необходимым условием распространения теплоты является неравномерность распределения температуры в рассматриваемой среде. Таким образом, для передачи теплоты теплопроводностью необходимо неравенство нулю температурного градиента в различных точках тела. [c.10]

В изотропном теле направление передачи теплоты теплопроводностью противоположно направлению градиента температуры. Линии теплового потока на рис. 1.1 показаны стрелками. Интенсивность передачи теплоты характеризуют поверхностной плотностью теплового потока q, т.е. количеством теплоты, передаваемой в единицу времени через единицу площади изотермической поверхности. Связь между градиентом температуры и вектором плотности теплового потока q устанавливает согласно гипотезе Фурье соотношение [c.11]

При /i - О, когда слой термоизоляции весьма тонкий и передача теплоты теплопроводностью в направлении г несущественна, из формулы (3.51) получаем Сд = кк/а ,или T Ti+q /a , а в случае весьма толстого слоя термоизоляции h - < >) из этой формулы следует [c.86]

Отсутствие множителя, зависящего от П, во втором члене уравнения объясняется тем, что скорость движения жидкости внутри пластины равна v/Il и единичная поверхность для движения жидкости составляет А = П. При этом предполагается, что передача теплоты внутри пластины происходит только через скелет тела. Поэтому в первом члене уравнения (2-5-21) имеется множитель (I—П), равный единичной площади скелета тела. Такое предположение оправдывается при продувании газа, теплопроводность которого мала по сравнению с теплопроводностью тела. Однако для пористых теплоизоляционных материалов при продувании через них жидкости это упрощение не будет соответствовать действительности, так как передачей теплоты теплопроводностью через поры, заполненные жидкостью, пренебречь нельзя. В этом случае вместо Xj- (1 —TI) надо написать эквивалентный коэффициент теплопроводности равный [c.120]

Известны три основных способа распространения (передачи) теплоты теплопроводность, конвекция и излучение. Этим способам соответствуют молекулярный, конвективный и радиационный механизмы переноса теплоты. [c.123]

Однако при изучении процессов теплообмена следует четко разграничивать и отдельно рассматривать различные способы передачи теплоты (теплопроводность, конвекцию и излучение), поскольку они подчиняются различным законам. [c.142]

Рассмотрим процесс передачи теплоты теплопроводностью через плоскую трехслойную стенку (рис. 14-3). Все слои такой стенки плотно прилегают друг к другу. Толщины слоев обозначены 61, и 63, а коэффициенты теплопроводности каждого материала Ях, Яз и соответственно. Известны также температуры наружных поверхностей и и 4- Температуры 4 и 4 неизвестны. [c.147]

Процесс передачи теплоты теплопроводностью через многослойную стенку рассматривается при стационарном режиме, поэтому удельный тепловой поток д, проходящий через каждый слой стенки, по величине постоянен и для всех слоев одинаков, но на своем пути он преодолевает местное термическое сопротивление б/Я каждого слоя стенки. Поэтому на основании формулы (14-7) для каждого слоя можно написать [c.147]

Цилиндрическая стенка. Поверхности стенок тепловых машин и теплообменных аппаратов часто ограничены двумя концент-рично расположенными - цилиндрическими поверхностями (трубы, корпуса аппаратов, цилиндры двигателей и т. п.). Передача теплоты теплопроводностью в цилиндрической стенке происходит по тем же законам, что и в плоской. Различие заключается лишь в том, что плоская стенка имеет поверхности, одинаковые по площади, а у цилиндрической площадь внутренней поверхности всегда меньше площади наружной. Чем толще стенка цилиндра, т. е. чем больше разив [c.148]

Нз и учитывают термические сопротивления структуры фитиля, они включают в себя любую разность температур между внутренней стенкой трубы и жидкостью и передачу теплоты теплопроводностью по насыщенной жидкостью структуре. Из приведенного в 2-8-4 анализа видно, что расчет / з затруднителен, если внутри фитиля происходит кипение жидкости. Верхний предел зна- [c.72]

В [6-22] дается программа для ЭВМ, которая очень полезна при проектировании и анализе тепловых труб, содержащих неконденсирующиеся газы, которые предназначены либо для регулирования температуры, либо для облегчения запуска из замороженного состояния. Эта программа может учесть описанную в 6-8 диффузию, а также передачу теплоты теплопроводностью по стенке тепловой трубы Б районе границы раздела пар — газ. [c.207]

Различают гри способа передачи теплоты теплопроводностью, конвекцией и излучением (радиацией). [c.5]

Закон теплопроводности Фурье. Наиболее общий закон теплопроводности заключается в том, что необходимым условием появления теплового потока является наличие градиента температуры. Передача теплоты теплопроводностью происходит по нормали к изотермическим поверхностям при наличии градиента температуры. Количество теплоты, переданное в единицу времени через единицу площади изотермической поверхности,, называется удельным тепловым потоком [c.22]

Коэффициент теплопроводности является теплофизической характеристикой тела п указывает на его способность к передаче теплоты теплопроводностью. Чем больше коэффициент теплопроводности, тем быстрее передается теплота от одной части тела к другой и наоборот. Численное значение коэффициента теплопроводности для одного и того же тела не является кон- [c.22]

Существуют три основных способа распространения (передачи) теплоты теплопроводность, конвекция и излучение. Два первых требуют наличия вещественной среды между телами, обменивающимися теплотой. Третьим способом энергия может передаваться как через промежуточные тела (если они прозрачны для электромагнитного излучения), так и через пустое пространство (вакуум). [c.206]

Коэффициент теплопроводности газов, а в особенности паров сильно зависит от давления. Численное значение коэффициента теплопроводности для разных веществ меняется в очень широких пределах — от 425 вт/м град у серебра, до величин порядка 0,01 вт/м град у газов. Это объясняется тем, что механизм передачи теплоты теплопроводностью в различных физических средах различен. [c.210]

Для распространения теплоты в любом теле или пространстве необходимо наличие разности температур в различных точках тела. Это условие отЕЮсится и к передаче теплоты теплопроводностью, при которой тем пературный градиент в различных точках тела не должен быть равен нулю. [c.349]

Полученное дифференциальное уравнение Фурье описывает явления передачи теплоты теплопроводностью в самом общем виде. Для того чтобы применить его к конкретному случаю, необходимо знать распределение температур в теле в начальный момент времени или начальные условия. Кроме того, должны быть известны гео-метрическая форма и размеры тела, физические ларамехры-среды, и тела и граничные условия, характеризующие распределение температур на поверхности тела, или взаимодействие изучаемого тела с окружающей средой. Все эти частные особенности совместно с дифференциальным уравнением дают полное описание конкретного процесса теплопроводности и называются условиями однозначности, или краевыми условиями. [c.355]

В ряде случаев транспирационного охлаждения коэффициенты теплопроводности проницаемого каркаса X и охладителя внутри его Xi являются соизмеримыми величинами, например, для сочетаний пористая керамика - жидкость, проницаемый металл - жидкометаллический охладитель. В этих случаях передача теплоты теплопроводностью через охладитель становится соизмеримой с передачей теплоты через пористую матрицу. [c.67]

Необходимо дать пояснения по аналитической модели процесса. Охладитель подается по нормали к внутренней поверхности. Известна интенсивность теплообмена на входе — условие (7.3). Координата Z =L начала зоны испарения определяется из условия достижения охладителем состояния насыщения (fj = fj, i = i ), причем зарождение паровых пузырьг ков внутри пористых металлов происходит практически в условиях термодинамического равновесия, т. е. Tj - h z=L 1 °С- В варианте б температура пористого каркаса в точке Z =L достигает максимума Г ах и поэтому здесь выполняется условие адиабатичности МТу/с , = = ydTildZ = 0. В варианте а через начало области испарения происходит передача теплоты теплопроводностью на жидкостной участок, поэтому здесь последнее из граничных условий (7.7) является уравнением теплового баланса. Аналогичное условие (7.8) соблюдается и в окончат НИИ зоны испарения, координата z =К которой рассчитывается из условия, что энтальпия охладителя равна энтальпии i" насыщенного пара. [c.161]

На основании приведенных на рис. 1.2...15 данных и особенно в результате сравнения изображенных на рис. 1.2, а л 1.5 значений длины к - I области испарения можно сделать важный вывод о том, что для рассмотренных условий передача теплоты теплопроводностью из парового участка в зону испарения качественно изменяет характер теплообмена, Протяженность зоны испарения резко сокращается вследствие увеличения длины парового участка и при интенсивности объемного теплообмена h = 10 Вт/ (м - К) (7 =31,6) ее толщина не превьппает к - 1 = 0, вместо Оад Oi67 при отсутствии теплового потока из парового З астка. Следует отметить, что при малой величине к - I справедливо допущение о постоянстве в зоне испарения. [c.165]

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]

Механизм передачи теплоты теплопроводностью обусловлен движением микроструктурных элементов тела (электроноо, атомов, молекул) и зависит от физически.х свойств среди. [c.161]

Рис. 16,3. Передача теплоты теплопроводностью чере, цилиндрическую стенку а — однослойную б — м.чогослойную

В простейшем случае для установившегося процесса передачи теплоты теплопроводностью (Q = idem) для однородной стенки (2. = idem), уравнение (2.2) может быть записано в форме [c.92]

Поскольку нетепловое воздействие, достигнутое в каком-ли бо участке объема обрабатываемого объекта, при неравномер ном СВЧ электромагнитном поле не передается к другим участ кам, как передача теплоты теплопроводностью, то при проекти ровании СВЧ УКВ и СВЧ УНВ, работающих в периодическом ре жиме, особое значение приобретает задача обеспечени) заданной равномерности распределения напряженности B электромагнитного поля по объему объекта. Добиться требуе мой равномерности можно, учитывая изменения e (f) и tg5(f). [c.328]

Подпор жидкости 0 — 0 мм П — (—12,7) мм Д — (—25,4) мм 1 — момент возникновения пузырькового кипения 2 — расчет в предположепип передачи теплоты теплопроводностью через пленку воды высотой в толщину фитиля. [c.58]

Член, учитывающий испарение, также мал, и наиболее существенный вклад в суммарное термическое сопротивление вносит член, связанный с теплопроводностью через жидкость. Результаты сравнения теории и эксперимента говорят о том, что теория значительно завыща-ет термическое сопротивление передачи теплоты теплопроводностью (на 50—300%). Поэтому более точно будет использовать интегральную длину пути теплового [c.93]

Во всех рассмотренных выше способах регулирования для изменения площади поверхности, через которую осуществляется отвод теплоты, используется перемещение поверхности раздела пар — т аз. Имеются и другие способы регулирования мощности тепловой трубы, их обзор дается в литературе [6-10, 6-11, 6-12]. В ранней работе Эненда [6-13] было предложено использовать заслонки для дросселирования парового потока. В количественном отнощении регулирующие возможности этого метода ограничены. Во-первых, термическое сопротивление по тракту рабочей жидкости составляет всего лишь небольшую часть полного сопротивления системы. Во-вторых, перепад давлений в паровом потоке может изменяться лишь в ограниченных пределах, без превышения капиллярного напора трубы, за исключением случая низких абсолютных давлений (Шлезингер [6-14]). Операция включение — отключение может быть осуществлена перекрытием парового потока, однако при этом еще возникнет передача теплоты теплопроводностью по фитилю и стенке трубы. [c.185]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...