ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
происходит распространение тепловой энергии в пространстве. В чистом виде теплопроводность характерна для твердых
тел. В газах и жидкостях такой перенос тепла тоже имеет место, но там он обычно сопровождается и другими формами
теплообмена.
Конвекцией называют перенос тепла в пространстве при перемещении и перемешивании макрообъемов вещества.
Конвекция характерна для жидкостей и газов, где перемещение макрообъемов легко осуществляется с помощью
специальных устройств (мешалки, насосы, вентиляторы и т.п.). Когда движение макрообъемов происходит под действием
внешних сил, конвекцию называют вынужденной. Если же такое движение возникает только под влиянием гравитации, то
конвекцию называют естественной или свободной. Естественная конвекция возникает тогда, когда нагретые слои жидкости
или газа оказываются расположенными ниже более холодных слоев. Тогда из-за разницы плотностей нагретых и холодных
объемов возникают подъемные силы, вызывающие перемещение макрообъемов.
Тепловое излучение – это перенос тепла электромагнитными волнами определенной длины (инфракрасный спектр).
Диапазон частот теплового излучения лежит между видимым излучением и радиоволнами. Тепловое излучение свойственно
всем телам и во многом определяется температурой и свойствами поверхностного слоя тела. Тепло излучается при любой
температуре (Т > 0 К).
Одновременное совокупное действие всех трех элементарных форм теплопереноса называют сложным теплообменом.
Если не поступаться принципами, то практически всегда можно обнаружить все три формы и говорить о сложном
теплообмене. Однако очень часто в общем тепловом балансе роль той или иной составляющей невелика, и тогда процессам
дают особые, специальные названия. При невысоких температурах обычно пренебрегают влиянием теплового излучения, а в
некоторых других случаях – даже и свободной конвекцией.
Передачу тепла от поверхности твердого тела в
жидкую или газообразную среду называют теплоотдачей.
Так же называют и процесс противоположной
направленности, когда тепло отдается от теплоносителя в
стенку. Процесс теплоотдачи проиллюстрирован на рис.
2.1. Теплоотдача – явление сложное. В тонком слое,
непосредственно соприкасающемся с поверхностью тела,
тепло передается теплопроводностью. В слоях достаточно
удаленных от поверхности происходит конвективный
теплообмен. Интенсивность теплоотдачи зависит от многих факторов, и в основном от свойств и
особенностей течения теплоносителя.
Перенос тепла от одной жидкой или газообразной среды в другую такую же среду через разделяющую их
твердую стенку называют теплопередачей (см. рис. 2.2). Понятно, что теплопередача – это еще более сложный
процесс. Он включает две теплоотдачи (с обеих сторон стенки) и теплопроводность через
стенку. Эти процессы настолько широко встречаются в природе и технике, что всю науку,
изучающую особенности и закономерности процессов теплообмена, стали называть
теплопередачей.
2.1.2 Основные термины теории теплообмена
Сперва аз да буки, а потом науки
Русская пословица
юбые процессы теплообмена всегда сопровождаются изменением температуры в пространстве и во времени.
Совокупность всех мгновенных значений температур для каждой точки исследуемого пространства называют
температурным полем. В общем случае температурное поле описывается зависимостью
t = f (x, у, z,τ),
где функция f описывает связь между температурой t, пространственными координатами х, у, z и временем τ.
В технике очень часто встречаются установившиеся режимы работы машин или оборудования, когда нагрузки,
расходы, напоры и т.п. продолжительное время остаются постоянными. При установившихся режимах не меняются по
времени и температуры в отдельных точках пространства. Такое температурное поле называют стационарным:
t = f (х, у, z), .0=
τ∂
∂
t
Если же температура t изменяется с течением времени, то температурное поле принято называть нестационарным. Такие
поля характерны для машин и агрегатов циклического действия, а стационарные поля – для оборудования с непрерывным
производственным процессом.
В зависимости от формы тела и направления теплообмена температурные поля могут быть плоскими или
одномерными:
t = f (x, y), t = f (x).
В любом температурном поле есть точки с одинаковой температурой. Если мысленно объединить их между собой, то
получим изотермическую поверхность. Сечение такой поверхности плоскостью дает линию, которую называют изотермой.
Разным температурам соответствуют разные изотермы. Вдоль изотерм температура не меняется, а значит и теплообмен не
происходит. Температура различается только по направлениям, пересекающим изотермы. Разницу температур между двумя
точками пространства, лежащими на разных изотермах, называют температурным напором:
∆t = t
г
– t
x
.
тв.
тело
жидкость
(газ)
q
Рис. 2.1 Теплоотдача
q
Л
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- …
- следующая ›
- последняя »
