Теплообмен путем теплопроводности

В качестве первого примера рассмотрим теплообмен путем теплопроводности между двумя частями системы — между Ai и А ,. Пусть Ti и Та — соответственно температуры этих двух частей, и пусть Тх<Т . Так как теплота распространяется от более горячего тела к более холодному, то тело А отдает некоторое количество теплоты Q, которое поглощается телом Ai. Таким [c.54]

Передача тепла конвекцией всегда сопровождается теплообменом путем теплопроводности. [c.65]

Калориметрическая система представляет собой физическую систему, состоящую из совокупности отдельных тел, между которыми происходит теплообмен путем теплопроводности, конвекции или излучения. При выделении или поглощении тепла изменяется тепловое состояние калориметрической системы. Тепловое состояние — это обобщенная характеристика системы, отражающая распределение в ней температуры, направленность, скорость и интенсивность процессов теплообмена между отдельными частями этой системы и окружающей средой. Так, в начальном тепловом состоянии (начальный период калориметрического опыта) система характеризуется равномерным изменением температуры с относительно небольшой скоростью при этом система практически находится в регулярной стадии нагрева или охлаждения. В конечном тепловом состоянии (конечный период калориметрического опыта) система характеризуется таким же равномерным изменением температуры. Однако скорость изменения температуры, ее абсолютное значение, а также интенсивность теплообмена с окружающей средой будут отличаться от соответствующих значений этих величин в начальном тепловом состоянии. [c.7]

Теплообмен путем теплопроводности [c.232]

Теплообмен путем конвекции (конвективный теплообмен) имеет место при передаче тепла через жидкости н газы, а также При передаче тепла от жидкости или газа к стенке или наоборот,— от стенки к жидкости или газу. Теплообмен путем конвекции всегда сопровождается теплообменом путем теплопроводности. [c.233]

Теплообмен путем соприкосновения между поверхностью твердого тела и жидкостью или газом, обтекающим это тело, называется теплоотдачей, или конвективным теплообменом. Конвективный теплообмен — это совместный процесс передачи теплоты конвекцией и теплопроводностью. Дело в том, что течение жидкости или газа в непосредственной близости от стенки всегда носит ламинарный характер. А через ламинарный пограничный слой теплота передается только путем теплопроводности, а в остальной части потока — конвекцией. [c.90]

Теплота есть энергия, передаваемая более нагретым телом менее нагретому, не связанная с переносом вещества и совершением работы. Теплообмен — это форма передачи энергии от одних тел к другим путем теплопроводности, конвекции и излучения. Теплообмен между телами осуществляется только в условиях, когда тела имеют разную температуру. Из определения понятия теплоты следует, что можно говорить только о количестве переданной теплоты от одного тела к другому и нет смысла говорить, что тело или система тел содержит то или иное количество теплоты. Тело (или система тел) содержит только внутреннюю энергию. Количество же теплоты, получаемое телом, зависит от вида процесса, от того пути, по которому система переходит из одного состояния в другое. Поэтому элементарные количества теплоты рассматриваются как бесконечно малые величины, не являющиеся полными дифференциалами бQ — элементарное количество теплоты, полученное телом — элементарное количество теплоты, отнесенное к еди- [c.10]

Отличны процессы передачи тепла при ламинарном и турбулентном режимах течения. В первом случае теплообмен происходит только за счет теплопроводности жидкости при турбулентном режиме в результате непрерывного поперечного перемещения частиц решающую роль играет теплообмен путем конвекции. Поэтому эффективность теплообмена при турбулентном режиме намного больше, чем при ламинарном. [c.139]

Лучистый перенос может сопровождаться одновременным переносом тепла путем теплопроводности и конвекции. Совместный (комбинированный) процесс лучистого теплообмена и процесса теплопроводности ИЛИ конвекции, а также всех трех видов переноса называют сложным теплообменом. [c.435]

В действительности элементарные виды теплообмена не обособлены и в чистом виде встречаются редко. В большинстве случаев один вид теплообмена сопровождается другим. Например, обмен теплом между твердой поверхностью и жидкостью (или газом) происходит путем теплопроводности и конвекции одновременно и называется конвективным теплообменом или теплоотдачей. В паровых котлах в процессе переноса тепла от топочных газов к внешней поверхности кипятильных труб одновременно участвуют все три вида теплообмена — теплопроводность, конвекция и тепловое излучение. От внешней поверхности кипятильных труб к внутренней через слой сажи, металлическую стенку и слой накипи тепло переносится путем теплопроводности. Наконец, от внутренней поверхности труб к воде тепло переносится путем теплопроводности и конвекции. Следовательно, на отдельных этапах прохождения тепла элементарные виды теплообмена могут находиться в самом различном сочетании. В практических расчетах такие сложные процессы иногда целесообразно рассматривать как одно целое. Так, например, перенос тепла от горячей жидкости к холодной через разделяющую их стенку называют процессом теплопередачи. В книге рассмотрены основные количественные и качественные закономерности протекания этих как элементарных, так и более сложных процессов. [c.5]

Теплоотдача при ламинарном режиме. При ламинарном течении перенос тепла от одного слоя жидкости к другому в направлении нормали к стенке осуществляется путем теплопроводности. В то же время каждый слой имеет в общем случае различную скорость продольного движения. Поэтому наряду с поперечным переносом тепла путем теплопроводности происходит также конвективный перенос тепла в продольном направлении. Вследствие этого теплообмен при ламинарном режиме течения зависит от гидродинамической картины движения. [c.76]

Рекуперативный теплообмен также проходит через смоченную поверхность и поверхность водяных струй, капель и брызг. Однако в насадочных аппаратах возможен и регенеративный теплообмен, т. е. дымовые газы отдают тепло сухой, несмоченной части насадки (при недостаточном орошении), которое затем передается воде при изменении характера орошения. Частично тепло может передаваться и путем теплопроводности. [c.19]

Конвекцией конвективным теплообменом) называется перенос тепла движущейся жидкостью (газом), сопровождающийся распространением тепла внутри жидкости путем теплопроводности. Конвективный теплообмен между поверхностью твердого тела (стенкой) и омывающей ее жидкостью (газом) называется конвективной теплоотдачей. [c.193]

С целью облегчения расчетов и упрощения обработки опытных данных было предложено ввести понятие эквивалентного коэффициента теплопроводности прослойки >-экв. Это позволяет рассматривать сложный теплообмен соприкосновением через прослойку как элементарный процесс передачи тепла путем теплопроводности. Тогда формулу для подсчета количества тепла, переданного путем соприкосновения, Q можно записать так [c.20]

Теплообмен — самопроизвольный, необратимый процесс переноса энергии в форме теплоты в пространстве с неоднородным полем температуры или неоднородными полями других физических величин. Теплообмен может быть конвективным, лз истым, а также осуществляться путем теплопроводности. [c.504]

Как уже отмечено, в целях уменьшения теплообмена калориметры для измерения теплоемкостей при низких температурах обычно делают вакуумными. Вакуумная система должна обеспечить высокую степень разрежения. Вакуум порядка 10 мм рт. ст., достигаемый ротационными насосами, был бы почти бесполезен, так как при таком разрежении теплопроводность газа еще остается значительной. При разрежении же порядка 10 мм рт. ст. теплопроводность газа уменьшается настолько, что теплообмен калориметра с окружающей средой путем теплопроводности газа и конвекции можно считать практически исключенным. [c.307]

При ламинарном движении теплообмен между потоком жидкости и поверхностью стенки осуществляется только путем теплопроводности. Ввиду того что теплопроводность жидкости (за исключением жидких металлов) очень мала, теплообмен при ламинарном движении всегда меньше, чем при турбулентном. [c.106]

Тепловые системы. Измерительные преобразователи этого типа включают в себя элементы, в которых происходит передача тепла от более нагретых тел к менее нагретым. В процессе теплообмена различают три основных вида передачи тепла теплопроводность, теплообмен путем конвекции и тепловое излучение. Интенсивность теплообмена определяется величиной удельного теплового потока q, под которым понимается количество тепла, проходящее в единицу времени через единицу площади поверхности тела. [c.117]

Теплопередача при пленочном кипении осуществляется путем теплопроводности, конвекции и излучения через пленку пара. Кроме того, количество пузырьков, поднимающихся вверх, значительно меньше, чем при пузырьковом кипении. Следовательно, теплообмен в слое жидкости при пленочном кипении хуже. [c.12]

Распространение теплоты в жидкости и теплообмен между жидкостью и твердым телом совершается как путем теплопроводности, так и путем конвекции теплоты, т. е. переноса ее надетыми массами жидкости при их перемещении. [c.254]

Процесс передачи теплоты от продуктов сгорания к нагреваемому металлу в печи очень сложен и характеризуется большим разнообразием протекающих при этом явлений лучистым теплообменом, гидродинамикой газов, теплопередачей конвекцией и теплопроводностью. Все эти явления тесно связаны между собой в общем процессе нагрева металла. Теплота от продуктов сгорания путем излучения и конвекции передается к стенкам печи и металлу. От нагретых стенок печи теплота излучением также передается металлу. Металл нагревается путем теплопроводности, зависящей от теплофизических свойств металла. Передача теплоты конвекцией зависит от кинематики движения газов. Таким образом, система дифференциальных уравнений, описывающих процессы нагрева металла в печи, должна охватывать все перечисленные явления. В то же время в нее не должны входить уравнения, играющие незначительную роль в окончательных процессах. [c.155]

Тепло и теплообмен. Тепло есть количество энергии, передаваемое от одного тела к другому путем непосредственного соприкосновения (теплопроводности), конвекции и излучения. Следовательно, теплообмен — это Форма передачи энергии от одних тел к другим путем теплопроводности, конвекции и излучения. [c.11]

Теплопередача осуществляется путем теплопроводности, конвекции и излучения. Если два тела с различной температурой разделены газовой средой, теплообмен между ними происходит по всем механизмам одновременно. [c.32]

В зависимости от агрегатного состояния калориметрического вещества калориметры, в которых осуществляется измерение разности температур во времени, классифицируют на жидкостные (с жидким калориметрическим веществом) и массивные (с твердым калориметрическим веществом). В массивных калориметрах теплообмен между образцом и калориметрическим веществом происходит путем теплопроводности. Время релаксации температуры (инерционность калориметра) зависит от коэффициента теплопроводности между образцом и калориметрическим веществом, а также от удельной теплопроводности и геометрических параметров калориметрической системы. Для сокращения временного интервала релаксации температуры необходимо уменьшить массу металлических частей калориметра и использовать металлы с высокой удельной теплопроводностью. [c.95]

Плотность теплового потока на поверхности нагрева и коэффициент теплоотдачи. Главная цель изучения процессов теплоотдачи заключается в определении зависимости между i// , и Для этого необходимо знать распределение температуры в потоке жидкости. Действительно, если жидкость прилипает к поверхности нагрева, а лучистый теплообмен отсутствует, то через границу раздела между жидкостью и стенкой тепло может пройти через слой неподвижной жидкости, прилипшей к стенке, только путем теплопроводности. Этот слой весьма тонок. Однако он, наверно, существует, так как если жидкость прилипла к неподвижной поверхности нагрева, то непосредственно на этой поверхности, т. е. при /г = + О, жидкость неподвижна и конвективный перенос тепла отсутствует. Поэтому для определения плот- [c.232]

В жидкостях наряду с теплопроводностью теплота может распространяться также путем перемещения и перемешивания между собой более или менее нагретых частиц самой жидкости. Такой вид распространения теплоты называется конвекцией. В целом явление передачи теплоты при соприкосновении стенки с жидкостью путем теплопроводности и дальнейшее распространение ее в жидкости за счет конвекции (а также процесс, протекающий в обратном направлении) называется конвективным теплообменом, или теплоотдачей. [c.209]

В теплообменных аппаратах, как правило, происходят одновременно различные виды теплообмена. Например, в паровом котле теплота передается от продуктов сгорания топлива к стенкам кипятильных труб путем излучения и конвекции, через металл стенок труб теплота распространяется путем теплопроводности, и далее осуществляется процесс теплоотдачи кипящей воде или пару. Такой процесс переноса теплоты от греющей среды через стенку к нагреваемой среде называется теплопередачей. [c.209]

Процесс теплообмена между жидкостью и стенкой, которую эта жидкость омывает, называется конвективным теплообменом, или процессом теплоотдачи. В этом процессе теплота передается одновременно путем теплопроводности и конвекции, и поэтому такой вид теплообмена представляет собой сложный процесс, зависящий от большего числа факторов по сравнению с процессом чистой теплопроводности. [c.223]

Из рассмотрения факторов, влияющих на процесс теплоотдачи, видно, насколько сложно определить количество теплоты, переданной при конвективном теплообмене. Поскольку интенсивность процесса теплоотдачи в основном определяется наличием и толщиной ламинарного пограничного слоя, через который теплота передается лишь путем теплопроводности, для решения указанной задачи можно было бы воспользоваться законом Фурье, написав его в виде следующего уравнения [c.227]

Рассмотренные в предыдущих главах процессы передачи теплоты путем теплопроводности, конвекции и излучения в промышленных теплообменных устройствах являются частью общей передачи теплоты от горячего теплоносителя к холодному через стенку, разделяющую эти теплоносители. Такой переход теплоты принято называть теплопередачей. [c.274]

В процессе теплообмена различают три основных вида передачи тепла теплопроводность, теплообмен путем конвекции и тепловое излучение. [c.231]

Согласно Берглсу и Розенау [14], как только диаметр пузыря становится больше диаметра устья центра зарождения, должен происходить дальнейший рост пузыря. В первый момент образования пузыри располагаются внутри вязкого слоя, где теплообмен осуществляется только путем теплопроводности. На расстоянии у от стенки температура н идкости Тi равна [c.122]

Теплообмен при больших скоростях движения газа характеризуется рядом особенностей по сравнению с теплоотдачей, протекающей в условиях умеренных скоростей. Как известно, вследствие проявления вязкости жидкости в пограничном слое газ затормаживается у поверхности твердого тела. В результате этого торможения, а также передачи количества движения, обусловленного значительными градиентами скорости у стенки, температура жидкости у повер.хности этой стенки существенно повышается, что при умеренных скоростях не имело места. В адиабатических условиях теплоотвод через стенку отсутствует. Но повышение температуры raia у стенки обусловливает появление переноса тепла за счет теплопроводности из пограничного слоя газа в ядро потока. Таким образом, при движении газа с большой скоростью происходит одновременно два процесса, имеющих разное направление. С одной стороны, в пограничном слое выделяется некоторое количество тепла за счет, диссипации энергий. С другой стороны, некоторое количество тепла путем теплопроводности из пограничного слоя переходит в основной поток. Молекулярный перенос количества движения, согласно закону Ньютона, пропорционален коэффициенту кинематической вязкости молекулярный перенос тепла, в соответствии [c.176]

Теплообмен излучением играет важную роль в космической технике например, в космических аппаратах сбрасываемое тепло от энергетической установки, электронного оборудования и различных элементов аппарата переносится жидк им теплоносителем к космическим радиаторам, где оно путем теплопроводности передается к поверхности ребер, а затем путем теплового излучения отводится в открытый космос. Поскольку космические радиаторы, по-видимому, относятся к наиболее тяжелым элементам системы терморегулирования космического аппарата, следует выбрать наиболее эффективную геометрию ребер с точки зрения отвода тепла излучением, а также точно определить тепловые характеристики радиатора, чтобы минимизировать его вес. На фиг. 6.1 показаны типичные радиаторы космических ап паратов. В работах [1,2] рассматривается широкий круг связан ных с ними инженерных проблем. Основной механизм теплообмена в космическом радиаторе — совместное действие теплопроводности и излучения в прозрачной среде. Характеристики теплообмена для простых излучающих ребер исследовались до-, статочно широко [3—14]. Для геометрических форм ребра, представленных на фиг. 6.1, в, г, теплообменом излучением между поверхностью ребра и его основанием можно пренебречь, что значительно упрощает анализ. Однако для случаев, представленных на фиг. %Л,а,б,д, этот теплообмен необходимо учитывать, что усложняет проведение расчетов. Оптимизация веса ребра также существенна в других технических приложениях. Эта проблема рассматривалась рядом исследователей, определявших тепловые характеристики развитых излучающих поверхностей. [c.231]

Тепло, в обычном смысле этого слова, есть количество энергии, передаваемой от одного тела к другому путем непосредственного соприкосновения (теплопроводности) и излучения теплообмен (процесс) есть форма п-ередачи энергии от одних тел к другим путем теплопроводности и излучения (теп- [c.19]

Теплообмен путем конвекции имеет место при передаче тепла через жидкости и газы, а также при передаче тепла от жидкости или газа к поверхности твердого тела или, наоборот, от твердой поверхности к жидкости и и газу. Теплообмен путем конвекции всегда сопровождается теплообменом посредством теплопроводности. При конвективном теплообмене перенос тепла неразрывно связан с переносом частиц движущейся жидкости или газа, поэтому конвективный теплообмен представляет собой очень сложный процесс, зависящий от большого числа разлд1чных факторов. Удельный конвективный тепловой поток определяется как [c.118]

Калориметрическая система представляет собой совокупность разнородных элементов, между которыми происходит теплообмен. Ее можно представить в виде неоднородного ядра, в котором протекает физический или химический процесс выделения (или поглощения) тепла, и оболочки, с которой ядро может обмениваться теплом. Закономерности изменения температур в такой системе тел зависят от многих факторов, важнейщими из которых являются тепловые свойства ядра (теплопроводность, температуропроводность, теплоемкость) и характер тепловых связей между отдельными его элементами, а также между ядром и оболочкой. Калориметрическая система может состоять из газообразных, жидких и твердых тел, поэтому теплообмен между ними будет происходить как путем теплопроводности, так и путем конвекции и излучения. [c.15]

Теплопередача, т. е. процесс распространения тепла в пространстве или передачи тепла от одного тела к другому вследствие разности температур, может происходить путем теплопроводности, конвекции и теплового излучения. При изучении движений газа следует иметь в виду, что теплопроводность (т. е. передача тепла между непосредственно соприкасающимися частями среды, происходящая вследствие молекулярного переноса) практически почти всегда сопутствует конвективному теплообмену (т. е. теплопередаче, происходящей из-за перемещения в пространстве частиц жидкости). Поэтому обычно эти два явления объединяют, вводя понятие о теплообмене вследствие соприкосновения. При этом в технических задачах в ряде случаев можно пренебречь теплопроводностью по сравнению с теплопередачей вследствие вынужденной конвекции, т. е. по сравнению с теплопередачей в потоке, вызваннем внешними причинами (движением самолета, насосом, воздушным винтом и т. д.). [c.516]

В реальных теплообменных аппаратах встречаются одновременно различные виды теплообмена. Например, в паровом котле тепло передается от дымовых газов к стенкам труб путем излучения и соприкосновения, через металл труб распространяется теплопроводностью и далее соприкосновением переходит к кипящей воде или к пару. Однако, поскольку законы, которым подчиняются различные виды теплообмена, различны, необходимо изучить их по отдельности. Сначала мы рассмотрим теплообмен соприкосновением и в первую очередь—распространение теплл путем теплопроводности, причем ограничимся [c.95]

С1.15. ТепАалроводиосПк Теплообмен— пд)едача и распространение тепла— может осуществляться путем теплопроводности, конвекции и излучением. [c.66]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...