Молекулярная физика. Термодинамика. Шишлянникова Л.М. - 59 стр.

UptoLike

Составители: 

58
другим. Таким распространением колебаний и осуществляется перенос
тепла.
При нагреве тела слои воздуха, прилегающие к нему, также
нагреваются. Плотность воздуха уменьшается и образуется вертикальный
поток газа, с которым уносится тепло.
Коэффициент теплопроводности мал, поэтому процессы конвекции и
излучения преобладают над теплопроводностью. Поток энергии
к
Р
,
отдаваемой телом в процессе конвекции, пропорционален площади тела
S
, разности температур тела и окружающего воздуха, измеряемых в
кельвинах:
()
,TTSP
кк 0
(1)
где
к
α
коэффициент конвективной теплоотдачи (теплопередачи),
Т
температура тела,
0
Т
температура воздуха.
Коэффициент
к
α
зависит от параметров среды (вязкости, плотности,
теплоемкости и т. п.), формы тела и температуры. Для тела
цилиндрической формы
к
α
может быть рассчитан методом теории
подобия тепловых процессов в жидкости и газе. В этом случае
коэффициент конвективной теплоотдачи выражается через постоянную
подобия Грасгофа:
()
,
T
TTqy
Г
2
0
0
3
ν
µ
=
(2)
где
q
ускорение свободного падения,
y
линейный размер
цилиндрической трубки,
ν
кинематическая вязкость среды.
Для горизонтально ориентированного цилиндра коэффициент
конвективной теплопередачи рассчитывается по формуле
.,
d
,
Гк
710760
4
µ
λ
α=
(3)
где
λ
коэффициент теплопроводности,
d
диаметр горизонтальной
цилиндрической трубы.
Поток энергии, теряемой нагретым телом в воздухе за счет
теплового излучения, выражается соотношением:
(
)
,TTSAP
u
4
0
4
(4)