Теплотехника. Кордон М.Я - 17 стр.

     Коэффициент теплоотдачи α представляет собой сложную функцию
тепловых и динамических процессов, развивающихся в среде в
непосредственной близости от поверхности теплообмена.
     Коэффициент теплоотдачи α определяют три группы факторов.
     Во-первых, геометрические факторы, связанные с конфигурацией системы
конвективного теплообмена: течение жидкости вдоль плоской пластины
(поверхности), поток в трубе (или в продольных межтрубных каналах),
поперечное обтекание труб и трубных пучков и т. д.
     Во-вторых, Гидродинамические факторы, обусловленные, прежде всего,
наличием двух режимов течения – ламинарного и турбулентного.
     Механизм теплообмена в двух этих случаях существенно различен. Кроме
того, в пределах каждого режима течения имеется связь коэффициента
теплоотдачи α со скоростью потока, качественно одинаковая для обоих
режимов – при возрастании скорости потока коэффициент α увеличивается.
Однако количественные характеристики для ламинарного и турбулентного
режимов различны.
     Третью группу факторов составляют физические свойства среды –
плотность, изобарная теплоемкость, вязкость и теплопроводность. Они
сложным образом влияют на коэффициент теплоотдачи. При прочих равных
условиях для среды с более высокой теплопроводностью характерны более
высокие значения коэффициента теплоотдачи. Вязкость оказывает косвенное
влияние на интенсивность теплоотдачи: при меньшей вязкости в потоке
формируется более благоприятный профиль скорости для повышения
теплоотдачи.
     Особый случай представляет собой так называемая гравитационная
свободная конвекция, которая происходит под действием сил тяжести в среде с
неоднородным распределением плотности жидкости. Неоднородность
плотности может являться следствием неоднородности температурного поля. В
данном случае проявляется существенное влияние теплообмена на поле
скоростей в жидкости.
     Обычно поле скоростей формируется под влиянием внешних факторов,
вызывающих движение среды, - работа насоса, вентилятора и т. п.
     В таких случаях происходит вынужденная конвекция. При вынужденной
конвекции интенсивность теплоотдачи выше, чем при свободной. Численные
значения коэффициента теплоотдачи α , Вт/(м2К), изменяются в широких
пределах:
     - при свободной конвекции воздуха - (5-25), воды – (20 – 100);
     - при вынужденной конвекции воздуха – (100 – 200), воды – (50–10000),
        для кипящей воды – (3000 – 100000), для конденсирующего водяного
        пара – (5000 – 100000).
     Процессы конвективного теплообмена весьма часто встречаются в
технике, как составная часть они входят также в природные процессы, в
результате воздействия технических устройств на окружающую среду.
     Поэтому задача определения коэффициента теплоотдачи очень важна.