Конвективный теплообмен. Факторы, влияющие на конвективный теплообмен.

Конвективным теплообменом называется одновременный перенос теплоты конвекцией и теплопроводностью. В инженерных расчетах часто определяют конвективный теплообмен между потоками жидкости или газа и поверхностью твердого тела. Этот процесс конвективного теплообмена называют конвективной теплоотдачей или просто теплоотдачей. Для описания конвективной теплоотдачи используется формула:

= a( — ),

 где qcт — плотность теплового потока на поверхности, вт/м2; a — коэффициент теплоотдачи, вт/(м2·°С); T0 и Тст — температуры среды (жидкости или газа) и поверхности соответственно. Величину T0 — Тст часто обозначают DТ и называется температурным напором.

Основными факторами, влияющими на процесс теплоотдачи являются следующие:1)Природа возникновения движения жидкости вдоль поверхности стенки. Самопроизвольное движение жидкости (газа) в поле тяжести, обусловленное разностью плотностей её горячих и холодных слоев, называют свободным движением (естественная конвекция).Движение, создаваемое вследствие разности давлений, которые создаются насосом, вентилятором и другими устройствами, называется вынужденным (вынужденная конвекция).2) Режим движения жидкости. Упорядоченное, слоистое, спокойное, без пульсаций движение называется ламинарным.Беспорядочное, хаотическое, вихревое движение называется турбулентным.3)Физические свойства жидкостей и газов.Большое влияние на конвективный теплообмен оказывают следующие физические параметры: коэффициент теплопроводности (l), удельная теплоемкость (с), плотность (ρ), κкоэффициент температуропроводности (а = λ/cр·ρ), коэффициент динамической вязкости (μ) или кинематической вязкости (ν = μ/ρ), тεмпературный коэффициент объемного расширения (β = 1/Т).4). Форма (плоская, цилиндрическая), размеры и положение поверхности (горизонтальная, вертикальная).

7)Газовые смеси. Способы их задания.

Газовой смесью понимается смесь отдельных газов, вступающих между собой ни в какие химические реакции. Каждый газ (компонент) в смеси независимо от других газов полностью сохраняет все свои свойства и ведет себя так, как если бы он один занимал весь объем смеси. Парциальное давление – это давление, которое имел бы каждый газ, входящий в состав смеси, если бы этот газ находился один в том же количестве, в том же объеме и при той же температуре, что и в смеси.Газовая смесь подчиняется закону Дальтона: Общее давление смеси газов равно сумме парциальных давлений  отдельных газов, составляющих смесь.Р = Р1 + Р2 + Р3 +...Рn = ∑ Рi, где Р1, Р2, Р3...Рn – парциальные давления.

Состав смеси задается объемными, массовыми и мольными долями, которые определяются соответственно по следующим формулам:

Объемной долей называют отношение парциального объема компонента к объему смеси:

r1 = V1 / Vсм; r2 = V2 / Vсм; rn = Vn / Vсм,

Сумма объемных долей компонентов равна 1: ;

Массовой долей называют отношение массы компонента к массе смеси:

g1 = m1 / mсм; g2 = m2 / mсм; … gn = mn / mсм,

Молярной долей наз отношение числа киломолей компонента к числу киломолей смеси

r1′ = ν1 / νсм; r2′ = ν2 / νсм; … rn′ = νn / νсм,

где V1; V2; … Vn; Vсм –объемы компонентов и смеси;

m1; m2; … mn; mсм – массы компонентов и смеси;

ν1; ν2; … νn; νсм – количество вещества (киломолей) компонентов и смеси.