ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Содержание Теплопередача при переменных температурах из "Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 5" Тепловое излучение. При теплообмене излучением тепло распространяется в виде лучистой энергии в месте выделения тепло превращается в лучистую энергию, которая проносится через пространство и в каком-нибудь другом месте полностью или частично превращается вновь в тепловую энергию. [c.239] Конвекция. Под конвекцией понимают перенос тепла частицами капельных жидкостей и газов путем взаимного их перемещения из одной части пространства в другую. Это явление происходит при движении капельных жидкостей и газов, которое возникает либо вследствие разницы удельных весов в различных точках их объема (из-за неравномерности температур в нем), либо в результате механических воздействий извне. [c.239] Практически различные виды теплообмена редко наблюдаются раздельно в большинстве случаев они связаны между собой и проявляются одновременно. [c.239] Сложный процесс перехода тепла от более нагретой жидкости к менее нагретой через разделяющую их стенку носит название теплопередачи. [c.239] Температурное поле и температурный градиент. Необходимым условием распространения тепла является неравенство температур в различных точках данного тела или пространства. Поэтому величина теплового потока, возникающего в теле вследствие теплопроводности, зависит от рас- пределения температур в теле, или характера температурного поля. Под температурным полем понимают совокупность мгновенных значений температур в рассматриваемом теле или пространстве. [c.239] Геометрическое место всех точек с одинаковой температурой представляет собой изотермическую поверхность. Все изотермические поверхности различных температур в одном и том же теле не пересекаются друг с другом, в противном случае линии их пересечения обладали бы различными температурами. Поэтому все изотермические поверхности замыкаются или кончаются на границах рассматриваемого тела. [c.239] При перемещении из любой точки вдоль по изотермической поверхности мы е обнаружим изменения температур. Наоборот, перемещаясь вдоль какого-либо направления, пересекающего изотерму, мы будем наблюдать изменение температуры, причем оно будет наибольшим по направлению, нормальному к изотермической поверхности. [c.239] Температурный градиент, численно равный изменению температуры на единице длины нормали к изотермической поверхности, является мерой интенсивности изменения температуры в данной точке. [c.240] Тепловой поток в теле наблюдается только тогда, когда температурный градиент во всех точках тела не равен нулю, причем направление потока всегда совпадаете направлением падения температуры в данной точке. [c.240] Закон Фурье и коэффициент теплопроводности. Величина теплового потока Q, возникающего в теле вследствие теплопроводности при некоторой разности температур в отдельных точках тела, определяется по эмпирическому закону Фурье. [c.240] Согласно этому закону элементарное количество тепла dQ, проходящее через элемент изотермической поверхности йР за промежуток времени тг, пропорционально температурному градиенту, величине поверхности и времени, т. е. [c.240] Знак минус, стоящий в правой части уравнения, показывает, что изменение теплового потока происходит в сторону уменьщения температуры. [c.240] Коэффициенты теплопроводности твердых тел. Коэффициенты теплопроводности твердых тел значительно разнятся друг от друга. Так, например, для некоторых металлов, применяемых в химическом аппа-ратостроении, имеет следующие средние значения (в ккал м час °С) медь 330 алюминий 175 чугун 54 углеродистая сталь 40 свинец 30 нержавеющая сталь 20. Теплопроводность металлов сильно зависит от их состава и содержания примесей. [c.241] Коэффициенты теплопроводности больщинства жидкостей в отличие от твердых тел уменьщаются с возрастанием температуры исключением являются лищь вода и глицерин, теплопроводность которых с повышением температуры возрастает. [c.241] В капельных жидкостях и газах всегда наблюдается явление конвекции, сопровождающееся передачей тепла вследствие взаимного перемещения частиц, что осложняет точное определение коэффициентов теплопроводности. [c.241] Значение коэффициента теплопроводности для капельных жидкостей можно определить расчетным путем по формулам А. С. Предводи-телева и Н. Б. Варгафтика. [c.241] В технических расчетах обычно берут редние значения коэффициентов теплопроводности, считая их во время проце сса теплопередачи постоянными. [c.243] Дифференциальное уравнение теплопроводности. Выделим в однородном и изотропном теле элементарный параллелепипед объемом ёУ с ребрами йх, йу, йг (рис. 169) и будем считать, что физические свойства тела — удельный вес (у), теплоемкость (с) и теплопроводность (X) одинаковы в каждой точке параллелепипеда и не изменяются по времени. [c.243] Выражение, стоящее в скобках последнего уравнения, представляет собой оператор Лапласа, т. е. [c.244] Вернуться к основной статье