37.Теплопроводность

Теплопроводность определяется тепловым движением микрочастиц тела.

Обмен энергии между двумя движущимися частицами происходит в результате их столкновения, молекулы более нагретых частиц тела, обладающие большей энергией, сообщают какую-то часть этой энергии соседним молекулам, энергия которых меньше. В газах перенос энергии происходит путём диффузии молекул и атомов. В жидких и твёрдых молекулах – путём упругих волн. В металлах перенос энергии осуществляется колеблющимися ионами решётки и диффузией свободных электронов.

Основной закон теплопроводности (закон Фурье) определяется плотностью теплового потока q.

,

-коэффициент теплопроводности, grad(t) – градиент температуры,

39. Теплопроводность циклической стенки трубы.

Для многослойной стенки:

Количество тепла, проходящее через трубу в единицу времени равно:

Количество тепла, отнесённое к 1 м. трубы:

Количество тепла, отнесённое к одному метру квадратному внешней поверхности трубы:

Температура внутри стенки трубы определяется по следующему выражению:

40Конвективный теплообмен. Виды движения теплоносителей.

Движение теплоносителей бывает:1-вынужденное; 2-естественное;Вынужденное производится за счёт внешних побудителей: вентиляторы, насосы, компрессоры. Естественное организуется за счёт разности масс (плотности), t жидкостей или газов.Движение может быть турбулентным или ламинарным.

Ламинарное когда струи жидкости повторяют очертание стенки или каналов, каждая в своём течении.

Ламинарное турбулентное

Re>10000-уст. турб. режима.δ_b-вязкий подслой

Скорость потока в каждой точке постоянна. При ламинарном движении эпюра скоростей представляет собой параболу. При турбинном движении происходит постоянное перемешивание жидкости. Скорость жидкости в каждой точке переменна и подвергается частым пульсациям. Изменяясь по направлению и величине. Для ламинарного движения учитывается, что процесс распространения тепла происходит только за счёт теплопроводности, можно применить закон Фурье:

-коэф. теплопроводности; y-расстояние от стенки по нормали к поверхности трубы; α-коэф. теплоотдачи от стенки к жидкости.

№41

1.критерий R_e=wd/v Гейнол ьдса: хар-ся отношением сил,инерции и вязкости,определяет гидродин-й хар-р движения.

2.Критерий Прантля: R_r=v/a Хар-т способность распространения тепла в жидкости и её физ.сойства

3.Критерий Пекле R_e=wd/a :Хар-т отношение молекулярного и конвективного переноса тепла в потоке.

4.критерий Нуссельта: N_u= ad/λ

Хар-т отношение между интенсивностью теплоотдачи и темпер-ым полем в пограничном слое потока.

5.критерий Био: Bi=a l/λ

Является мерой соотношения между внутр. и внеш. термическими сопротивлениями.

6.критерий Фурье: F0=aτ/І²

Хар-ет соотношение между скоростью изменения темп-го поля физ.константами и размерами тела.

7.критерий Грасгофа: Cr=gβІ³∆t/v²

_β -коэф.объёмного расширения.