Законы переноса теплоты

Это и есть нестационарное дифференциальное уравнение теплопроводности. Для его интегрирования необходимо задать начальные условия, определяющие температурное поле в рассматриваемом теле в начальный момент времени т = 0, и граничные условия, определяющие температуру или законы переноса теплоты на границе тела. [c.112]

Основные законы переноса теплоты и массы вещества в коллоидных капиллярнопористых телах [c.504]

Теплопередача является базовой дисциплиной всех дисциплин, формирующих техника-механика по холодильным установкам и системам кондиционирования воздуха. Знание законов переноса теплоты позволяет, с одной стороны, проектировать современные аппараты, а с другой — обеспечивать их экономичную эксплуатацию, что приводит к экономии материала и энергии. [c.108]

Самопроизвольный необратимый процесс переноса теплоты в пространстве с неоднородным распределением температуры называется теплообменом. Теория теплообмена (теплопередача) — это наука, изучающая законы переноса теплоты. Формулировка законов переноса теплоты, их математические выражения и приложения в технологических процессах различных отраслей народного хозяйства и составляют содержание этой науки. В природе и технике все процессы сопровождаются переносом теплоты, а некоторые из них — еще и переносом массы. [c.188]

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ПЕРЕНОСА ТЕПЛОТЫ И МАССЫ [c.192]

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ПЕРЕНОСА ТЕПЛОТЫ [c.6]

Законы переноса теплоты [c.150]

Рассматриваемые ею законы переноса теплоты имеют существенное, а во многих случаях и решающее значение для всех отраслей современной техники. [c.3]

Физические основы этих явлений заключаются в следующем. При первом нагреве влажный материал подвергается интенсивному прогреву со стороны дымовых газов. При повышении температуры на нагреваемой поверхности и внутри материала выше 100 °С по толщине конструкции появляются взаимосвязанные поля температуры, порового давления и влажности, определяемые законами переноса теплоты и массы в капиллярно-пористом теле. При этом вода превращается в пар. [c.194]

Глава 6 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ПЕРЕНОСА ТЕПЛОТЫ И ВЕЩЕСТВА [c.268]

Согласно второму закону термодинамики самопроизвольный процесс переноса теплоты в пространстве возникает под действием разности температур и направлен в сторону уменьшения температуры. [c.69]

Перенос теплоты может осуществляться тремя способами теплопроводностью, конвекцией и излучением, или радиацией, Эги формы теплообмена глубоко различны по своей природе и характеризуются различными законами. [c.345]

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]

Прежде всего отметим, что эти законы в форме (1.3) и (7.118) можно применять для ограниченного числа процессов переноса теплоты и массы. [c.229]

По закону Фурье можно определить молекулярный перенос теплоты, обусловленный градиентом температуры только в неподвижной среде. [c.229]

Закон Фурье справедлив для жидкости с однородным полем концентрации. Для определения теплового потока в пограничном слое, в котором наряду с градиентом температуры имеются градиенты концентрации, формулу закона Фурье (1.3) следует дополнить членами, учитывающими дополнительный перенос теплоты в наших дальнейших исследованиях мы ограничимся только одним членом, который будет учитывать перенос теплоты диффузией механизмы такого переноса были описаны выше. [c.229]

Второй способ в настоящее время широко распространен в инженерной практике. Составим обобщенные уравнения для определения безразмерного коэффициента теплоотдачи. Его находят из уравнения для переноса теплоты в очень тонком слое жидкости у поверхности, где осуществляется молекулярный перенос теплоты, поэтому плотность теплового потока q можно определить по закону Фурье (18.3) [c.196]

Законы переноса устанавливают связь между молекулярными потоками переносимой субстанции (теплоты, массы компонента смеси), с одной стороны, и движущими силами переноса (т. е. градиентом температуры и градиентом концентрации) — с другой. Для большинства возникающих на практике задач справедливо линейное соотношение между этими величинами, устанавливаемое законом теплопроводности Фурье (рис. 1.2) [c.7]

Режим 4. Область пленочного кипения. Паровая пленка отделяет обогреваемую стенку от жидкости. Поскольку термическое сопротивление пленки пара б/Л,п весьма велико, интенсивность теплоотдачи здесь относительно низкая. Коэффициент теплоотдачи изменяется по закону как для аналогичного процесса пленочной конденсации. При температуре стенки примерно 1000 °С большую роль начинает играть перенос теплоты излучением. [c.60]

В случае неподвижной газовой среды, когда наряду с радиационным переносом теплоты учитывается и теплопроводность, из закона сохранения энергии вытекает уравнение 118) [c.201]

Приведенные ранее две формулировки второго закона термодинамики самым тесным образом связаны с понятием необратимости. Действительно, формулировка Томсона — Планка накладывает запрет на двигатель, который полностью превращает в работу теплоту, взятую от горячего источника. Нарушение такого запрета равносильно существованию обратного процесса для самопроизвольного прямого процесса превращения работы в теплоту, т. е. обратимости последнего процесса. Формулировка Клаузиуса накладывает запрет на обратный процесс переноса теплоты, т. е. на обратимость обычного прямого переноса теплоты — самопроизвольного процесса. Таким образом, обе формулировки запрещают обратимость для самопроизвольного процесса. [c.48]

Применение первого закона термодинамики для потока имеет свою специфику. Состояние движущейся среды, в которой происходит перенос теплоты и совершается работа различных сил, в целом не является равновесным. Поэтому термодинамический анализ основывается на понятии локального термодинамического равновесия в качестве равновесных термодинамических систем рассматриваются макроскопические элементы среды — макрочастицы. Объем макрочастицы можно считать бесконечно малым по отношению к объему среды, но в то же время макрочастица содержит достаточное количество молекул (или других микрочастиц), чтобы характеризоваться определенными значениями термодинамических параметров, р, V, Т. [c.163]

Перенос теплоты от охлаждаемого тела к более нагретому телу не является самопроизвольным процессом и, согласно второму закону термодинамики, должен сопровождаться определенным компенсирующим процессом, которым наиболее часто является процесс превращения работы в теплоту. [c.217]

Уравнение энергии описывает процесс переноса теплоты в материальной среде. При этом ее распространение связано с превращением в другие формы энергии. Закон сохранения энергии применительно к процессам ее превращения формулируется в виде первого закона термодинамики, который и является основой для вывода уравнения энергии. Среда, в которой распространяется теплота, предполагается сплошной она может быть неподвижной (например, массив твердого тела) или движущейся (например, капельная жидкость или газ, в дальнейшем для них будет использоваться общий термин— жидкость). Поскольку случай движущейся среды является более общим, используем выражение первого закона термодинамики для потока (см. 18) [c.265]

Вся сложность расчета состоит в определении коэффициента теплоотдачи. Согласно (2.229), коэффициент теплоотдачи определяется как плотность теплового потока при температурном напоре, равном одному градусу. Перенос теплоты в вязком пограничном слое осуще в-ляется путем теплопроводности и в соответствии с законом Фурье определяется соотношением [c.119]

Представляет собой сумму плотностей теплового потока, входяще го в параллелепипед путем теплопроводности ( ) и конвективного переноса теплоты вдоль оси Ох (Яхк)- На основе закона Фурье [c.153]

Аналогично переносу теплоты различают молекулярную диффузию (диффузию) и конвективный перенос вещества. Диффузией называется перенос вещества в смеси, обусловленный тепловым движением микрочастиц. При небольших перепадах давлений и температур в двухкомпонентной смеси газов плотность потока массы одного из компонентов за счет диффузии определяется законом Фика [c.223]

Согласно второму закону термодинамики самопроизвольный процесс переноса теплоты в пространстве возникает под действием разности температур и направлен в сторону уменьшения температуры. Закономерности переноса теплоты и количественные характеристики этого процесса являются предметом исследования теории теплообмена (теплопередачи). [c.72]

В песчаных литейных формах перенос теплоты происходит по сложным законам капиллярно-пористого тела теплопроводностью [c.49]

По полученным значениям местных коэффициентов tefiлб-отдачи строят график аж=/(х). Здесь же строят график изменения температуры пластины по высоте, т. е. t x= x). Необходимо описать в отчете наблюдаемые на графиках различные закономерности изменения а и сх, отражающие различные законы переноса теплоты в пограничном слое при ламинарном и турбулентном режимах движения. Опытные данные необходимо привести к безразмерному виду, вычислив [c.156]

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]

Коэффициенты в этом линейном законе называются феноменологическими или кинетическими коэффициентами. Причем диагональные коэффициенты Ьц определяют прямые явления переноса, а недиагональные коэффициенты непрерывно связанные с прямыми,— перекрестные или сопряженные процессы. Так, по закону теплопроводности Фурье (13.20) градиент температуры вызывает поток теплоты Ьц = Ь = щ по закону Фика градиент концентрации вызывает диффузию 1=—Z)grad , L = D по закону Ома градиент потенциала вызывает ток j = — а grad ф, L = a и т. д. Наряду с этими прямыми процессами переноса возникают и сопряженные с ними процессы. Например, при существовании градиента температуры кроме переноса теплоты может происходить и перенос массы (термодиффузия). Такие перекрестные процессы характеризуются недиагональными коэффициентами Lj. Так, плотность потока массы Ij при наличии градиента концентрации и градиента температуры равна [c.263]

Принадлежность к той же генеральной совокупности значений Я на каждом уровне q (на рис. 6.13, а— крестики, у каждого стоит значение q, Вт/м ) проверялась с помощью критериев согласия [61], В результате нуль-гипотезу об отсутствии влияния q на Я пришлось отклонить. Однако этот результат не ставит под сомнение закон Фурье q = = —Я grad t, так как Я вишни, как и других продуктов, является не физическим свойством, а лишь эффективной характеристикой, учитывающей суммарный эффект движущих сил. В частности, на интенсивность переноса теплоты влияет термовлагопроводность, и вполне возможно, что это влияние больше при более высоком уровне q, чем при более низком. [c.145]

Теория теплопроводности рассматривает перенос теплоты в неподвижных (о)=0) средах постоянной плотности р=соп81). При таких предположениях закон сохранения энергии (п. 1.1.3) записывается в виде [c.16]

Таким образом, величина X для обеих подсистем имеет одно и то же значение. В общем случае X есть функция температуры и объема Х=Х Т, V). Однако равенство Л] =7.2 обусловлено только совпадением температуры обеих подсистем, относительно объемов 1 1 и 2 никаких специальных допущений не вводится, величины Т] и Уг могут принимать разнообразные значения. Пусть в состоянии равновесия имеем определенные значения У и и Т — = Т 2 = Т. Нарущим равновесие внутри составной адиабатной системы, изменив объем первой подсистемы до значения V"l = У - -is.У, а второй — до значения У"2=У г—АУ. При этом будет Т <.Т2 и между подсистемами возникнет перенос теплоты, который будет продолжаться до установления равновесия Т"1 = Т"2=Т". Объем составной системы не изменился У - -У 2=У" - -У"2, следовательно, работа изменения объема L = L - -L2 = Q , теплота равна нулю в силу адиабатности составной системы. В этом случае по первому закону термодинамики и изменение внутренней энергии равно нулю последняя есть функция объема составной системы и ее температуры и = и(У, Т). Так как П =П" и У =У", то и 7 = 7". Таким образом, при переходе из первого состояния равновесия во второе температура осталась неизменной, а объемы подсистем изменились. Разумеется, и в этом случае справедливы уравнения (3.87) и (3.88), т. е. [c.91]

При температуре Т1 в равновесии с жидкостью, имеющей концентрацию Сь находится пар с концентрацией с . Если этот пар привести в соприкосновение с жидкостью, имеющей температуру и концентрацию С1<.С, то очевидно, что пар будет конденсироваться (абсорбироваться жидким раствором) при постоянном давлении. При этом выделяющаяся теплота парообразования будет отводиться при температуре Т2, более высокой, чем температура пара Т. Это обстоятельство и определит перенос теплоты от менее нагретого тела (пар высокой концентрации) к более нагретому (жидкость низкой концентрации). Естественно, что, согласно второму закону термодинамики, такой несамопроизвольный процесс потребует затраты теплоты. [c.228]

Таким образом, левая часть уравнения (2.55) учитывает перенос теплоты путем конвекции, а правая — путем теплопроводности. Уравнения энергии для газа и жидкости несколько различаются. В простейшем случае течения несжимаемой жидкости с постоянными А,, ц, с я р различие соетоит в том, что в уравнении (2.55) для газа вместо теплоемкости с используется изобарная теплоемкость Ср. Это следует из подробното в1.1вода уравнения (2.55) на основе первого закона термодинамики. [c.95]

Коэффициент теплопроводности % в законе Фурье (8.1) характеризует способность данного вещества проводить теплоту. Значения коэффициентов теплопроводности приводятся в справочниках теплофизических свойств веществ. Численно коэффициент теплопроводности А== =ц/gгad t равен плотности теплового потока при градиенте температуры 1 К/м. Понять влияние ра.з-личных параметров, а иногда и оценить значение X можно на основе рассмотрения механизма переноса теплоты в веществе. [c.74]

При ламинарном течении теплота от охлаждающейся в пограничном слое жидкости переносится поперек потока теплоносителя к поверхности пластины только за счет теплопроводности. При этом плотность теплового потока по толщине пограничного слоя неодинакова на внешней границе <7=0, ибо дальше жидкость не охлаждается и не отдает теплоты по мере приближения к поверхности значение q возрастает. Для качественного анализа можно предположить, что плотность теплового потока д по всей толщине Еограничного слоя такая же, как и у поверхности. Это условие соответствует задаче о переносе теплоты теплопроводностью через плоскую стенку (пограничный слой толщиной бт с температурами и на поверхностях). Согласно решению (8.11) 4Г А-(/ж— с)/бт. Сравнивая это выражение с законом Ньютона— Рихмана (9.2), получим для качественных оценок [c.82]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...