основные понятия конвективного теплообмена

1. Конвективный
теплообмен.
Основные понятия о конвективном теплообмене.

2. Содержание
• Введение.
• Конвективный теплообмен.
• Список использованной литературы.

3. Введение.
• Теория теплопередачи, или теплообмена, представляет собой
учение о процессах распространения теплоты в
пространстве с неоднородным полем температур.
• Существуют три основных вида теплообмена:
теплопроводность, конвекция и тепловое излучение.
• Теплопроводность — это молекулярный перенос теплоты
между непосредственно соприкасающимися телами или
частицами одного тела с различной температурой, при
котором происходит обмен энергией движения структурных
частиц (молекул, атомов, свободных электронов).

4. Введение.
• Конвекция осуществляется путем перемещения в
пространстве неравномерно нагретых объемов среды. При
этом перенос теплоты неразрывно связан с переносом
самой среды.
• Тепловое излучение характеризуется переносом энергии от
одного тела к другому электромагнитными волнами.

5. Конвективный теплообмен.
• Конвективным теплообменом называют распространение
теплоты в жидкой или газообразной среде с
неоднородным распределением температуры,
осуществляемое макроскопическими элементами среды при
ее перемещении.
• При свободной конвекции (называемой также
естественной) движение жидкости возникает вследствие
разности температур в различных ее частях.

6. Конвективный теплообмен.
• При вынужденной конвекции жидкость
перемещается под действием внешних
сил, например насоса или ветра.
• При естественной конвекции или
вынужденном движении потока вдоль
твердой поверхности около стенки в
жидкости или газе образуется
гидродинамический пограничный слой, где
из-за внутреннего трения - вязкости
происходит изменение скорости от
нулевой до скорости основного ядра
потока. Структура пограничного слоя
изменяется по длине обтекаемой
поверхности, как это показано на рис. 1.
рис. 1.

7. Конвективный теплообмен.
• Интенсивность
конвективного теплообмена
в основном определяется
наличием и толщиной
ламинарного пограничного
слоя δr. Через этот слой
тепло передаётся лишь
путём теплопроводности.

8. Конвективный теплообмен.
• Толщина ламинарного пограничного слоя δr зависит от
режима движения жидкости. Она уменьшается с
увеличением скорости движения жидкости и уменьшением
вязкости. Поэтому интенсивность теплоотдачи находится в
прямой зависимости от скорости потока и в обратной –
от вязкости среды.

9. Конвективный теплообмен.
• В основе расчётов конвективного теплообмена лежит закон
Ньютона:
• dQ = αdF(tп-tср)dτ, Дж/ккал
(1)
• Количество теплоты, переданной от теплообменной
поверхности в окружающую её среду или, наоборот, от
окружающей среды к теплообменной поверхности, прямо
пропорционально площади поверхности теплообмена dF,
разности температур между поверхностью тела и средой (tп-
tср) и временем dτ.
• Коэффициент теплоотдачи α, характеризует интенсивность
теплообмена между поверхностью тела и средой.

10. Конвективный теплообмен.
• Физический смысл коэффициента α заключается в том,
что он представляет собой количество теплоты Q,
отдаваемой единицей поверхности в единицу времени
при разности температур между твёрдой поверхностью и
средой в один градус. Размерность коэффициента
теплоотдачи находится из уравнения (1):

11. Конвективный теплообмен.
• Коэффициент α зависит от физической природы
процесса, физических свойств участвующих в теплообмене
веществ, геометрических характеристик аппаратуры и
условий на границах системы, в которой протекает
данный процесс.

12. Список использованной
литературы:
• Недужий И.А., Алабовский А.Н. Техническая
термодинамика и теплопередача. - К.: Высшая школа,
1981.-248с.
• Нащокин В.В. Техническая термодинамика и
теплопередача. – М.: Высшая школа,1980.-469 с.
• Термодинамика: /Н.М. Беляев. – К.: Вища шк. Головное
изд-во, 1987.-344с., ил.
• Поисковые сети интернет.