Основы теплотехники. Перенос энергии и массы. Овечкин Б.Б. - 32 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

3. ТЕПЛОПЕРЕДАЧА
3.1. Общие сведения
Различают три вида передачи тепла – теплопроводность,
конвекция и тепловое излучение. В теплопередаче исследуются вопросы
распределения температуры в системе тел или внутри одного тела, а
также процессы перехода тепла вследствие градиента температур.
Теплопроводность – процесс передачи тепла от одной части тела к
другой, вызванный разницей температур этих частей, без заметного
перемещения макрочастиц.
В газах – это передача кинетической энергии одних молекул другим.
В металлах – это электронная проводимость.
В диэлектриках – передача связанных колебаний атомов или молекул.
Передача тепла теплопроводностью наиболее характерна для
гомогенных твердых непрозрачных тел. В газах и жидкостях, как
правило, одновременно действует теплопередача конвекцией и
излучением. В прозрачных телах, наряду с теплопроводностью,
наблюдается излучение. Основное уравнение передачи тепла
теплопроводностью было выведено Фурье в 1822 году.
Q F gradT
λ τ
∗
= −
,
gradT F
⊥
,
Q
Q FgradT
λ
τ
∗
= = −
,
Q Q
q gradT
F F
λ
τ
∗
= = = −
,
где
Q
– тепловой поток, Вт;
q
– плотность теплового потока, Вт/м
2
;
λ
– коэффициент теплопроводности, Вт/м×К;
λ
мет
∼ 5÷385 Вт/м×К. По правилу Лоренса,
λ
тем больше, чем больше
электропроводность металла. С увеличением температуры
λ
металлов
уменьшается.
λ
н.тв.м
∼ 0.15÷19 Вт/м×К (исключение графит, который имеет
λ
∼ 55÷165 Вт/м×К). С увеличением температуры
λ
неметаллических
материалов возрастает, однако существует много исключений из этого
правила.
Коэффициенты теплопроводности жидкостей и газов очень малы.
λ
ж
∼ 0.13÷0.28 Вт/м×К и убывает с увеличением температуры
(исключение – глицерин и вода).
32

Страницы