Выбор и расчет теплообменников. Виноградов С.Н - 5 стр.

UptoLike

Рубрика: 

процесса теплопередачи с участием всех трех видов переноса теплоты.
Физический смысл коэффициента теплопередачи вытекает из уравнения (2); его
размерность:
=
=
Δ
=
Км
Вт
сКм
Дж
tF
Q
]K[
22
ср
τ
.
Следовательно, коэффициент теплопередачи показывает, какое
количество теплоты передается от горячего теплоносителя к холодному за 1
с через 1 м
2
стенки при разности температур между теплоносителями,
равной 1 град.
Таким образом, чтобы рассчитать необходимую для проведения
теплового процесса поверхность теплопередачи, нужно помимо движущей
силы определить коэффициент теплопередачи, значение которого зависит
от ряда факторов, в том числе от вклада в общую скорость процессов переноса
теплоты скоростей отдельных видов переноса - теплопроводности, теплового
излучения, конвекции.
ср
tΔ
1.2. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ
Величину теплового потока , возникающего в теле вследствие
теплопроводности при некоторой разности температур в отдельных точках
тела, определяют по закону Фурье - основному закону теплопроводности:
Q
l
t
FQ
=
τλ
или tgrad
l
t
F
Q
q
λλ
τ
=
== , (6)
где q - плотность теплового потока - количество теплоты, передаваемое
через единицу поверхности в единицу времени; знак минус указывает на то, что
тепловой поток направлен в сторону уменьшения температуры.
Физический смысл коэффициента теплопроводности вытекает из
уравнения (6); его размерность:
=
=
=
Км
Вт
сКм
мДж
tF
lQ
][
2
τ
λ
.
Таким образом,
λ
показывает, какое количество теплоты проходит
вследствие теплопроводности в единицу времени через единицу поверхности
теплообмена при падении температуры на один градус на единицу длины
нормали к изотермической поверхности. Иначе говоря, коэффициент
теплопроводности является физической характеристикой вещества,
определяющей способность тела проводить теплоту; он зависит от природы
вещества, его структуры, температуры и других факторов.
1.3. КОНВЕКЦИЯ И ТЕПЛООТДАЧА
5
процесса теплопередачи с участием всех трех видов переноса теплоты.
Физический смысл коэффициента теплопередачи вытекает из уравнения (2); его
размерность:
            ⎡ Q ⎤ ⎡ Дж ⎤ ⎡ Вт ⎤
     [K ] = ⎢            ⎥=⎢ 2         ⎥ = ⎢ 2 ⎥.
            ⎣⎢ F Δ t   τ
                     ср ⎦⎥ ⎣ м ⋅ К ⋅ с ⎦ ⎣м К ⎦
     Следовательно, коэффициент теплопередачи показывает, какое
количество теплоты передается от горячего теплоносителя к холодному за 1
с через 1 м2 стенки при разности температур между теплоносителями,
равной 1 град.
     Таким образом, чтобы рассчитать необходимую для проведения
теплового процесса поверхность теплопередачи, нужно помимо движущей
силы Δt ср определить коэффициент теплопередачи, значение которого зависит
от ряда факторов, в том числе от вклада в общую скорость процессов переноса
теплоты скоростей отдельных видов переноса - теплопроводности, теплового
излучения, конвекции.

                     1.2. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ
     Величину теплового потока Q , возникающего в теле вследствие
теплопроводности при некоторой разности температур в отдельных точках
тела, определяют по закону Фурье - основному закону теплопроводности:
                  ∂t         Q      ∂t
     Q = − λ Fτ      или q =    = −λ = −λgrad t ,             (6)
                  ∂l         Fτ     ∂l
      где q - плотность теплового потока - количество теплоты, передаваемое
через единицу поверхности в единицу времени; знак минус указывает на то, что
тепловой поток направлен в сторону уменьшения температуры.
      Физический смысл коэффициента теплопроводности вытекает из
уравнения (6); его размерность:
            ⎡ Q∂l ⎤ ⎡ Дж ⋅ м ⎤ ⎡ Вт ⎤
     [λ ] = ⎢      ⎥ =⎢ 2        ⎥ =⎢      ⎥ .
            ⎣ F∂tτ ⎦ ⎣ м ⋅ К ⋅ с ⎦ ⎣ м ⋅ К ⎦
      Таким образом, λ показывает, какое количество теплоты проходит
вследствие теплопроводности в единицу времени через единицу поверхности
теплообмена при падении температуры на один градус на единицу длины
нормали к изотермической поверхности. Иначе говоря, коэффициент
теплопроводности     является    физической    характеристикой вещества,
определяющей способность тела проводить теплоту; он зависит от природы
вещества, его структуры, температуры и других факторов.
      1.3. КОНВЕКЦИЯ И ТЕПЛООТДАЧА
                                        5