Тепловые процессы. Набатов В.А - 5 стр.

UptoLike

3
Лабораторная работа 1
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛООТДАЧИ
ПРИ ВЫНУЖДЕННОМ ДВИЖЕНИИ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ
Цель работы: экспериментальное и аналитическое определение
коэффициентов теплоотдачи и их сопоставление.
Методические указания
Среди процессов переноса тепла одним из наиболее распростра-
нённых в инженерной практике является процесс передачи тепла от
горячего теплоносителя к холодному через разделительную стенку
(процесс теплопередачи). На рисунке 1 приведена схема процесса теп-
лопередачи. Тепловой поток от горячего теплоносителя G
1
с темпера-
турой t
1
передаётся через стенку толщиной δ к холодному теплоноси-
телю G
2
с температурой t
2
. Таким образом, процесс теплопередачи со-
стоит из процесса теплоотдачи от G
1
к поверхности стенки, процесса
теплопроводности через стенку и процесса теплоотдачи от поверхно-
сти стенки к потоку G
2
. В процессе передачи тепла на поверхностях
стенки устанавливаются температуры, равные t
с1
и t
с2
. В обоих тепло-
носителях в слое, прилежащем к стенке, формируется тепловой погра-
ничный слой, в котором температура жидкости переменна и изменяет-
ся от её значения в ядре потока t
1
и t
2
до значений температур на по-
верхностях стенки t
с1
и t
с2
, соответственно.
Плотность теплового потока в процессах теплоотдачи определя-
ется по закону НьтонаРихмана
(
)
c
ttq α=
, Вт/м
2
. (1)
Тогда величина теплового по-
тока будет равна
(
)
FttqFQ
c
α==
, Вт, (2)
где F площадь поверхности стен-
ки, м
2
. Коэффициент пропорцио-
нальности α, называемый коэффи-
циентом теплоотдачи, характери-
зует интенсивность процесса теп-
лоотдачи. По физическому смыслу
α численно равен количеству тепла
в Дж, которое отдаётся теплоноси-
телем к стенке или от стенки к теп-
лоносителю через площадь 1 м
2
,
при разности температур между
t
t
1
G
1
t
c1
t
c2
G
2
, t
2
Q = qF
α
1
α
2
l
δ
Рис. 1. Схема изменения
температуры теплоносителей
и стенки в процессе теплопередачи