2.3. Определения

Коэффициент теплоотдачи а характеризует тепловой поток, проходящий через единицу площади при разности температуры между поверхностью твердого тела и омывающей его жидкостью в один градус (его также называют коэффициентом теплоотда­чи соприкосновение м), Вт/(м² • °С).

Плотность теплового потока ц_в — тепловой по­ток через единицу площади поверхности, Вт/м².

Коэффициент теплопередачи К — значение па­раметра теплопередачи, отнесенное к единице площади поверхности, Вт/(м² • °С); он учитывает все виды процесса передачи тепла через систему.

Удельная теплоемкость с — количество тепла, не­обходимого для повышения температуры единицы массы материала на один градус, Дж/(кг • °С). Она также известна как удельная теплота.

Коэффициент теплопроводности А. характери­зует количество тепла, передаваемого в единицу времени через еди­ницу площади поверхности при единичном температурном градиенте, Вт/(м • °С).

Параметр теплопередачи УС — тепловой поток через тепловую систему при разности температуры Г С, Вт/°С.

Термическое сопротивление Я. — величина, об­ратная параметру теплопередачи; характеризует общее сопротивление в направлении распространения тепла, °С/Вт.

Коэффициент температуропроводности а = АУрс характеризует темп, с которым нестационарное распределе­ние температуры стремится к равновесному состоянию, м²/с.

2.4. Параметр теплопередачи

И ТЕРМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

Если параметр теплопередачи равен

X = %Р/Ь Вт/°С, то выражение для теплового потока можно представить в виде

(} = ХР 1?=^ ₌ Ж({_г—{_х)Вт, (2.5)

где (_г и 1_Х — температура тепловой системы соответственно горячей и холодной зоны.

18

Если термическое сопротивление Я определяется как величина, обратная параметру теплопередачи (т. е. =• то выражение для

теплового потока может быть записано так:

(2 = ж ц_г — г_х) = (/_Р —-*_Х)/Я Вт.

(2.6)

Холодная жидкость

Если рассматривать ((_г— 1_Х) как разность термических потенциалов на термическом сопротивлении Я, через которое в единицу времени

проходит количество тепла (2, то уравнение (2.6) можно запи­сать аналогично закону Ома:

где / — ток, А; Ы — разность электрических потенциалов на сопротивлении #_э, В.

Кроме понятия о термичес­ком сопротивлении по аналогии распределение ^с электрическим контуром ис-температуры пользуется представление о тер­мическом контуре. Представле­ние о термическом сопротивле­нии (или о параметре теплопе­редачи) особенно полезно для решения задач стационарной теплопроводности при сложной системе тел. Так, термическое сопротивление при теплопередаче через единицу площади поверхности многослойной стенки от одной жидкой среды к другой может быть определено из соотношения

К' =(— + 4^и + ~ + — +~)°С-мУВт, (2.7)

V <*1 К К >.₃ а₂ /

где а_х и а₂ — коэффициенты теплоотдачи. Тепловой поток при этом равен

Рис. 2.1. Теплопередача через многослой ную пластину

К'

РВт,

(2,8)

где — площадь поверхности, перпендикулярной распространению тепла; — термическое сопротивление на единицу площади.