ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
1. ОСНОВЫ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ [1-4]
Перенос теплоты от более нагретой среды к менее нагретой через
разделяющую их стенку называют теплопередачей. Оба вещества,
участвующих в теплопередаче, называют теплоносителями (один, более
нагретый - горячим, а другой, менее нагретый - холодным теплоносителем).
Необходимым условием передачи тепла является неравенство температур
в различных точках данного тела или пространства. Поэтому величина
теплового потока, возникающего в среде, зависит от распределения температур
в среде или характера температурного поля. Под температурным полем
понимают совокупность мгновенных значений температур во всех точках
рассматриваемой среды.
Геометрическое место всех точек с одинаковой температурой
представляет собой изотермическую поверхность. Изотермические
поверхности не пересекаются друг с другом, так как тогда их пересечения
имели бы различные температуры.
Пусть температура одной изотермической поверхности , а другой,
близлежащей изотермической поверхности,
t
tt
Δ
+
. Предел отношения
разности температур этих двух поверхностей к расстоянию по нормали
tΔ l
Δ
между ними
tgrad
l
t
l
t
lim
0l
=
∂
∂
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
Δ
Δ
→Δ
(1)
называют температурным градиентом, который представляет собой
производную от температуры по нормали к изотермической поверхности. При
0
l
t
=
∂
∂
наступает равновесие - поток теплоты прекращается. Температурный
градиент является мерой интенсивности изменения температуры в данной
точке. Направление теплового потока всегда совпадает с направлением падения
температуры в данной точке. Тогда удельный поток теплоты (количество
теплоты, передаваемое через единицу поверхности в единицу времени) будет
равен
q
)
l
t
(q
∂
∂
−≈
.Таким образом, в отличие от температуры, которая является
скаляром, плотность потока теплоты представляет собой векторную величину.
1.1. ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ
Для расчета теплообменных аппаратов широко используют кинетическое
уравнение, которое выражает связь между тепловым потоком и
Q
3
1. ОСНОВЫ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ [1-4]
Перенос теплоты от более нагретой среды к менее нагретой через
разделяющую их стенку называют теплопередачей. Оба вещества,
участвующих в теплопередаче, называют теплоносителями (один, более
нагретый - горячим, а другой, менее нагретый - холодным теплоносителем).
Необходимым условием передачи тепла является неравенство температур
в различных точках данного тела или пространства. Поэтому величина
теплового потока, возникающего в среде, зависит от распределения температур
в среде или характера температурного поля. Под температурным полем
понимают совокупность мгновенных значений температур во всех точках
рассматриваемой среды.
Геометрическое место всех точек с одинаковой температурой
представляет собой изотермическую поверхность. Изотермические
поверхности не пересекаются друг с другом, так как тогда их пересечения
имели бы различные температуры.
Пусть температура одной изотермической поверхности t , а другой,
близлежащей изотермической поверхности, t + Δt . Предел отношения
разности температур Δt этих двух поверхностей к расстоянию по нормали Δl
между ними
⎛ Δ t ⎞ ∂t
lim ⎜ ⎟ = = grad t (1)
Δl → 0⎝ Δl ⎠ ∂l
называют температурным градиентом, который представляет собой
производную от температуры по нормали к изотермической поверхности. При
∂t
= 0 наступает равновесие - поток теплоты прекращается. Температурный
∂l
градиент является мерой интенсивности изменения температуры в данной
точке. Направление теплового потока всегда совпадает с направлением падения
температуры в данной точке. Тогда удельный поток теплоты q (количество
теплоты, передаваемое через единицу поверхности в единицу времени) будет
∂t
равен q ≈ ( − ) .Таким образом, в отличие от температуры, которая является
∂l
скаляром, плотность потока теплоты представляет собой векторную величину.
1.1. ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ
Для расчета теплообменных аппаратов широко используют кинетическое
уравнение, которое выражает связь между тепловым потоком Q и
3
