Основные положения процессов переноса теплоты.

Параметры для описания процессов теплообмена.

Теплообмен – самопроизвольный процесс переноса теплоты в пространстве с неоднородным температурным полем.

Температурное поле – совокупность мгновенных значений температур во всех точках рассматриваемого пространства.

Температурное поле и теплообмен могут быть:

стационарными – температуры в точках пространства не зависят от времени;

нестационарными – температуры в точках пространства меняются во времени;

стационарно – периодическими (тепловые волны) – температуры в точках пространства периодически изменяются.

Температурное поле при:

T = f (x, y, z, t) – пространственное трехмерное, нестационарное;

T = f (x, y, z) – пространственное трехмерное, стационарное;

T = f (x) – одномерное, стационарное;

Изотермическая поверхность – поверхность в температурном поле, в каждой точке которой температуры одинаковы.

Изотерма – линия, соединяющая точки с одинаковой температурой на плоскости, пересекающей изотермическую поверхность.

Градиент температуры (рис.12.1) – вектор, направленный по нормали к изотерме в сторону возрастания температуры, численно равный первой производной температуры по этой нормали:

, К/м.

Q, Дж – количество передаваемой теплоты.            Рис.12.1

Q, Вт – тепловой поток (мощность теплового потока) – количество теплоты, передаваемой в единицу времени.

 Вт/м² - плотность теплового потока – количество теплоты, передаваемой в единицу времени через единицу площади теплопередающей поверхности.

Виды переноса теплоты.

Теплопроводность (кондукция) – молекулярный перенос теплоты в среде с неоднородным распределением температур при тепловом движении микрочастиц.

Конвекция – перенос теплоты в среде с неоднородным распределением температуры при движении среды.

Теплообмен излучением (радиация) – теплообмен, включающий переход внутренней энергии тела (вещества) в энергию излучения (электромагнитную), перенос излучения электромагнитными волнами, преобразование энергии излучения во внутреннюю энергию другого тела (вещества).

Комбинированный перенос теплоты

Теплоотдача (конвективная теплоотдача) – конвективный теплообмен между движущейся средой и поверхностью пограничной с ней другой среды (твердого тела, жидкости, газа).

Теплопередача – перенос теплоты от одной среды к другой через разделяющую их стенку.

Радиационно-кондуктивный теплообмен – совместный перенос теплоты излучением и теплопроводностью.

Радиационно-конвективный теплообмен (сложный теплообмен) – совместный перенос теплоты теплопроводностью, конвекцией и излучением.

Теплопроводность.