Теплопроводность, излучение и термическое сопротивление

ГЛАВА 5. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ, ИЗЛУЧЕНИЕ И ТЕРМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ [c.89]

Теплопроводность, излучение и термическое сопротивление 91 [c.91]

Рассмотрим вначале этот вопрос на примере концентрических сферических поверхностей, показанных на рис. 11-1, Обозначим толщину и теплопроводность газовых прослоек и экрана соответственно через бг1, бг2, Яг1, Яг2. бэ, э. Примем, что газовые прослойки луче-прозрачны. Теплопередача излучением от тела с поверхностью Fi к телу с поверхностью Fi при учете термического сопротивления газовых разделительных прослоек и термического сопротивления экрана по аналогии с ранее рассмотренным случаем теплообмена в системе плоскопараллельных тел представится в следующем виде [c.186]

Рассмотрим систему тел, аналогичную изображенной на рис. 11.2. Установим между ними экран (рис. 11.4). Лучшую защиту второго тела от излучения первого обеспечит, естественно, абсолютно белый экран, полностью отражающий все падающие на него излучения. Реально можно сделать экран из полированных металлических пластин со степенью черноты еэ = 0,05-н0,15. В этом случае часть энергии, испускаемой первым телом, будет поглощаться экраном, а остальная — отражаться. В стационарном режиме вся поглощенная экраном энергия будет излучаться им на второе тело, в результате чего будет осуществляться передача теплоты излучением от первого тела через экран на второе. Оценим роль экрана, исключив из рассмотрения конвекцию и теплопроводность. Примем, что ei = = е2 = 8э = е и Т[>Т2- Термическое сопротивление теплопроводности тонкостенного экрана практически равно нулю, так что обе его поверхности имеют одинаковые температуры Т,. [c.94]

Контактное термическое сопротивление зависит от шероховатости поверхностей, давления, прижимающего две поверхности одна к другой, и свойств среды в зазорах с учетом температуры в зоне контакта. Механизм передачи теплоты в зоне контакта довольно сложен. В местах непосредственного контакта твердых поверхностей теплота переносится путем теплопроводности, а в зазорах, заполненных газом или жидкостью, — путем конвекции и излучения. Если пренебречь излучением между поверхностями, разделенными газовой прослойкой, то термическое сопротивление в зоне контакта равно сумме термических сопротивлений фактического контакта Rф и газовой прослойки Rк = R - Rг. [c.291]

Термическое сопротивление стенки можно уменьшить путем уменьшения толщины стенки и увеличения коэффициента теплопроводности материала теплоотдача соприкосновением может быть интенсифицирована путем перемешивания жидкости и увеличения скорости движения при тепловом излучении — путем повышения степени черноты и температуры излучающей поверхности. [c.212]

При малом, но конечном значении приведенного числа Био (Bi = a h/A.< I), когда термическое сопротивление тела мало по сравнению с суммарным термическим сопротивлением теплообмена конвекцией и излучением, перепад температуры по толщине h тела с полостью (см. рис. 2.2) оказывается незначительным по сравнению с разностью Г(Р) - Т(Р) и температуру тела в этом направлении можно считать неизменной (тонкостенное в тепловом отношении тело). Тогда граничные условия, заданные по этому направлению, объединяются с дифференциальным уравнением теплопроводности в одно выражение, причем оно не содержит производных от температуры в указанном направлении. [c.31]

Как было показано на примере компактного графита, теплопроводность его снижается с повышением температуры, а затем остается постоянной. Тепловое сопротивление контактов между зернами с повышением температуры снижается вследствие термического расширения частиц, дегазации поверхностей и т. п. Излучение и конвекция в пустотах также приводят к увеличению количества передаваемого через веш.ество тепла. Эти рассуждения показывают, что коэффициент теплопроводности графитовых измельченных сред, так называемых засыпок, должен увеличиваться с повышением температуры (рис. 5) [74, 140]. На этом же рисунке показано, что с уменьшением размера частиц уменьшается и теплопроводность. Авторы работы [139] приводят следующие значения коэффициента теплопроводности сажи [c.30]

Введение. В настоящем параграфе рассматриваются вопросы теплопередачи и соответствующие перепады температур в тепловой трубе. Последний может быть выражен через термические сопротивления соответствующей цепи (рис. 2-24). Как подвод, так и отвод теплоты от тепловой трубы может осуществляться теплопроводностью, конвекцией и тепловым излучением. Труба может также обогреваться индукционным способом, электронной бомбардировкой, а охлаждаться в результате эмиссии электронов. Дополнительные перепады температур появятся как в зоне испарения, так [c.51]

В этой главе мы рассмотрим термическое сопротивление, теплопроводность и излучение в рамках новой теории теплопередачи. Однако предварительно мы должны провести довольно подробное обсуждение, цель которого состоит в том, чтобы выработать точную терминологию и критически проанализировать концепции старой теории, которые в новой теории не используются и заменяются другими. [c.89]

В этой главе мы показали, что все концепции, связанные с термическим сопротивлением, цепями термических сопротивлений, коэффициентом теплопроводности и испусканием теплового излучения, являются концепциями пропорциональности. Мы отметили, что концепции пропорциональности эффективны только при анализе "пропорциональных" процессов, но неэффективны при анализе линейных и нелинейных процессов. [c.108]

Большинство теплоизоляторов состоит из волокнистой, порошковой или пористой основы, заполненной воздухом. Термическое сопротивление теплоизоля-тора создает воздух, а основа лишь препятствует возникновению естественной конвекции воздуха и переносу теплоты излучением. Сама основа в плотном состоянии обычно обладает достаточно высокой теплопроводностью [>. 1Вт/(м-К)1, поэтому с увеличением плотности набивки минеральной ваты, асбеста или другого теплоизолятора их теплопроводность возрастает. С увеличением температуры коэффициент теплопроводности теплоизоляции также растет из-за увеличения теплопроводности воздуха и усиления теплопереноса излучением. [c.101]

При возрастании плотности теплового потока или дальнейшем увеличении температурного напора (0 > 0, р) число центров парообразования увеличивается настолько, что наступает момент, когда пузырьки сливаются, образуя у поверхности нагрева сплошной паровой слой, от которого периодически отрываются и всплывают крупные пузыри. Такой режим кнпепия жидкости называется пленочным (область ПЛ). Отвод теплоты от стенки к жидкости в этом режиме кипения осуществляется путем конвективного теплообмена и излучения через паровую пленку. Пленочный режим подразделяется па переходный (ПР), устойчивый пленочный (УПЛ) и теплообмен излучением ТИ). Паровая пленка представляет собой большое термическое сопротивление ввиду своей малой теплопроводности (в 20—40 раз меньше, чем у жидкости), в силу чего теплоотдача от греющей поверхности к жидкости резко ухудш ается, уменьшаясь в десятки раз по сравнению с пузырьковым кипением, а температура стенки при этом значительно возрастает. [c.2]

Для уменьшения потерь теплоты многие сооружения приходится теплоизолировать, покрывая их стенки слоем материала с малой теплопроводностью >.<0,2 Вт/(м-К)). Такие материалы называются теп-лоизоляторами. Большинство теплоизоляторов состоит из волокнистой, порошковой и пористой основы, заполненной воздухом. Термическое сопротивление теплоизолятора создает воздух, а основа лишь препятствует возникновению естественной конвекции воздуха и переносу теплоты излучением [c.26]

Из рис. 4.4. видно, что отнощение площади поперечного сечения фольги к площади стенки в плане составляет 2/1ф/Узь = 0,0867. Поэтому термическое сопротивление слоя заполнителя (без учета теплопроводности воздуха в сотах и передачи теплоты излучением) h/k = Ну/ /(2кфкф), а его объемная теплоемкость с = Сф2Нф/( Ь), причем для фольги и алюминиевых листов примем А.ф = 100 Вт/(м К), Сф = с = с" = = 2,564 МДж/(м К). Приведенная температуропроводность слоя заполнителя такая же, как и для фольги, и равна а = йф = = Хф/сф = 3,9 10 м /с, а безразмерные параметры имеют значения [c.166]

Из сказанного ясно, что для расчетной оценки теплопроводности тонкодисперсных материалов и, в частности, первичного слоя отложений, необходимо выяснить, не оказывается ли более низкой теплопроводность воздуха в порах по сравнению с его обычной молекулярной теплопроводностью. (Кистлер с Колдвеллом и Чудновский показали, что проводимость через твердый остов не превышает 10—20% суммарной проводимости тонкодисперсного вещества, т. е. основным термическим сопротивлением в высокопористом материале является газ, находящийся в порах, который и определяет основные черты механизма теплопереноса. Поэтому теплопередачу через твердый остов, а также теплопередачу конвекцией и излучением, которые в порах незначительны, в первом приближении можно не учитывать.) [c.153]

Идеальный вариант, когда теплообмен осуществляется только через термическое сопротивление, практически недостижим. Во всех современных промьппленных калориметрах теплового потока теплообмен протекает не только за счет теплопроводности твердого тела, но и в результате излучения и конвекции. Относительный вклад этих видов теплопередачи также зависит от разности температур АТ калориметрической системы и оболочки. Учитывая это обстоятельство, можно написать уравнение (9.3) с другим градуировочным коэффициентом К. [c.120]

Малый коэффициент теплопроводности воздуха в порах строительных материалов, достигающий 0,021 ккал)м-ч-град, привел к идее замены в наружных ограждающих конструкциях строительных материалов воздухом, т. е. созданию наружных ограждений из двух стенок с воздушной прослойкой между ними. Однако теплотехнические качества таких стен оказались чрезвычайно низкими. Чтобы исправить этот недостаток, воздушную прослойку пришлось заполнять древесной стружкой. Также неудачными оказались опыты применения бетонных пустотелых камней с большими цустотами (типа Торонто ) без засыпки. С другой стороны, применение в наружных ограждениях материалов с несколькими воздушными прослойками незначительной толщины (например, камни типа Крестьянин , керамические многопустотные камни) заметно улучшает теплотехнические свойства таких стен по сравнению со сплошными стенами той же толщины. Все это говорит о том, что передача тепла воздушными прослойками происходит иначе, чем в телах твердых и сыпучих. Термическое сопротивление слоя, состоящего из твердого или сыпучего материала, прямо пропорционально его толщине, а следовательно, количество тепла, проходящего через слой, при по-стоянной разности температур на его поверхностях обратно пропорционально его толщине. Для воздушной прослойки такой пропорциональности не существует. В твердом материале передача тепла происходит только теплопроводностью, в воздушной прослойке к этому присоединяется еще передача тепла конвекцией и излучением. Таким образом, если полное количество тепла, проходящего через 1 м вертикальной воздушной прослойки в течение 1 ч, обозначим Q, то на основании сказанного можно написать [c.65]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...