Если Вы уже зарегестрированны, вводите данные для входа!















Если Вы еще не зарегистрировались? Тогда заполните поля!



Введите защитный код
Мы рады Вас приветствовать на сайте «Свой Мастер», получите бесплатную консультацию по интересующему Вас вопросу прямо сейчас, звоните: 8(929)522-00-45.

Регистрация

Предыдущая статья      Следующая статья

Формы распространения теплоты

В природе существуют три способа передачи теплоты - излучение, конвекция, теплопроводность и два способа теплообмена между более нагретыми и менее нагретыми телами - лучистый и кон­вективный.

Излучение - теплообмен между те­лами, находящимися на расстоянии друг от друга, посредством лу­чистой энергии, носителем которой являются электромагнитные волны (например, инфракрасное отопление).

Интенсивность лучистого теплообмена между двумя телами за­висит от их формы, взаимного расположения, температуры и степени черноты. Наибольшей излучающей способностью при данной темпе­ратуре обладают тела, называемые абсолютно Черными. Лучистый поток от тел с меньшей излучательной способностью, чем у абсолютно черного тела (серые тела), в соответствии с законом Стефана—Больцмана,   определяется  формулой

Фл = С0εS (T/100)4,

где С0 - коэффициент излучения абсолютно черного тела, равный 4,9 ккал/(м2·ч·ºС)4; ε - степень черноты серого тела (для шероховатой стали ε = 0,944 - 0,97); S — площадь излучающей поверхности, м2.

Конвекция - передача теплоты перемещением и перемешиванием частиц между собой. Различают свободную (естественную) и вынужден­ную (искусственную) конвекцию. Примером естественной конвекции является нагрев воздуха в квартире от радиаторов отопления, при котором часть теплоты передается излучением, а часть конвекцией воз­духу, который перемещается вблизи радиатора. Нагретый воздух поднимается в верхнюю зону помещения, а более тяжелый холодный воздух постоянно перемещается к нижней части помещения.

Теплопроводность - передача теплоты внутри тела от более нагре­тых частиц к менее нагретым. Теплопроводность материала зависит от его химического состава, пористости, влажности, температуры и давления (для жидкостей и газов). Коэффициент теплопроводности λ - количество теплоты, передаваемое в единицу времени через единицу поверхности на единицу длины (пути) теплового потока при разности температуры 1 °С.

Высокой теплопроводностью характеризуются металлы, особенно серебро, медь, алюминий. Коэффициент теплопроводности стали и чугуна составляет 40-50 ккал/(м·ч·°С). Плохо проводят теплоту изо­ляционные материалы, некоторые жидкости (масла, жиры), воздух, газы. Очень низкой теплопроводностью обладает накипь, которая откладывается на внутренних поверхностях котлов, и сажа, которая образуется при неполном сгорании топлива и накапливается на наруж­ных сторонах поверхностей нагрева.

Количество теплоты, передаваемое через разделительную стенку, определяется формулой

Q = KH Δt,

где K - коэффициент теплопередачи, ккал/(м2·ч·°С); H - площадь поверхности теплообмена, м2; Δt - средний температурный напор (разность температур) между греющей и нагреваемой средой, °С.

Коэффициент теплопередачи определяют по формуле:

K = 1/(1/α1 + δстст + 1/α2),

где α1 и α2 - коэффициент теплоотдачи от греющей среды к поверх­ности разделительной стенки и от внутренней поверхности стенки к нагреваемой среде, ккал/(м2·ч·°С); δст - толщина стенки, м; λст - коэффициент теплопроводности  стенки,   ккал/(м·ч·°С).

Коэффициенты теплоотдачи α1 и α2 предетавляют собой сумму коэффициентов теплоотдачи конвекцией αк и излучением αл. Они за­висят от режима движения потока, плотности перемещаемой среды, размеров и формы каналов, взаимного направления потоков и дру­гих условий. Примерные значения коэффициентов теплоотдачи, ккал/(м2·ч·°С): от газов к стенке α1 = 20-50; от стенки к водяному пару α2 = 500-3000, к некипящей воде α2 = 5000-15 000, а к кипя­щей воде еще выше.

Слагаемые знаменателя приведенной формулы называются част­ными   термическими   сопротивлениями.

Коэффициент линейного расширения α - величина, показываю­щая, на какую долю первоначальной длины l0 тело удлинится при нагре­вании его на 1 °С. Так, для железа α = 0,000012, для меди α = 0,000017.

Зная первоначальную длину конструкции (трубы) l0 и коэффи­циент линейного расширения или сжатия при охлаждении, можно определить длину l при любой температуре t:

l = l0 (1± αt).

Источник: santechnik.org.ua

Предыдущая статья      Следующая статья