4.2 Теплопроводность. Теплоизоляция.

Теплопроводность – перенос теплоты за счет теплового движения микрочастиц или упругих колебаний кристаллической решетки.

Уравнение Фурье

.

где   — вектор плотности теплового потока — количество энергии, проходящей в единицу времени через единицу площади, перпендикулярной каждой оси,   — коэффициент теплопроводности (иногда называемый просто теплопроводностью),   — температура. Минус в правой части показывает, что тепловой поток направлен противоположно вектору grad T (то есть в сторону скорейшего убывания температуры).

градиент температуры — увеличение или уменьшение по какому-то направлению температуры среды и т. д

Коэффициент теплопроводности - физ. параметр вещества и представляет собой тепловой поток Q(Вт), проходящий через единицу площади поверхности (м²) при единичном градиенте температуры (К/м)

Теплоизоляция - метод изоляции или отделения одного теплопроводящего тела от другого с помощью не проводящего тепло материала с целью уменьшения или предотвращения передачи тепла.

теплоизоляция - это элементы конструкции, уменьшающие передачу тепла.

По виду сырья разделяют на органические(шерсть,хлопок), неорганические(известковые породы, мел, магнещит) и смешанные.

4.3 Конвективный теплообмен

Конвекция может быть свободной и вынужденной

Свободная конвекция – процесс теплообмена за счет движения жидкости или газа вследствие различия плотностей неодинаково нагретых частей.(естественное движение среды вследствие разности плотности неодинаково нагретых масс)

Вынужденная конвекция – принудительное движение среды под действием вентилятора , насоса

И тд или в следствии разности давлений

Конвективный теплообмен - одновременное протекание конвекции и теплопроводности.

Конвективная теплоотдача - конвективный теплообмен между твердой поверхностью и жидкостью или газом.

Уравнение Ньютона - q=α∆T α-коэффициент теплоотдачи

q-  кол-во тепла, переносимое в единицу времени (тепловая мощность)

Физический смысл коэффициента конвективной теплоотдачи α

Критерии подобия. Характеризует отношение между теплообменом конвекцией и теплопроводностью.(Нюссельта)

Эйлера. хар-ет соотношение сил давления и сил инерции.

Рейнольдса определяет режим движения среды при вынужденной концекции и характеризует соотношение между силой инерции и силой вязкости.

Грасгофа. Определяет интенсивность движения среды при естественной конвекции и характеризует соотношение между силой инерции и силой вязкости. g-ускор свободного падения. L-характерный линейный размер b-коэф. Температурного расширения.

Прандтля Pr характеризует теплофизические свойства среды и соотношение толщин динамического и теплового пограничных слоев.

Критериальное уравнение – зависимость определяемого критерия подобия от определяющих критериев. Nu = f(Re,Gr,Pr)

4.4 Теплообмен излучением

Характерной особенностью теплообмена излучением является отсутствие непосредственного контакта между образующими систему телами, а также двойное преобразование энергии. В начале внутренняя энергия излучающего тела превращается в лучистую энергию, которая распространяется в виде электромагнитных колебаний, затем эта энергия, попадая на тело, преобразовывается во внутреннюю.

Лучистая энергия – энергия, распространяющаяся в пространстве в виде электромагнитных волн.

Лучистый поток Q, Вт. Количество энергии, излучаемой в единицу времени.

Поверхностная плотность потока излучения E=dQ/dA , Вт/м² суммарный лучистый поток, излучаемый с единицы площади поверхности по всем направлениям.

Интенсивность излучения Вт/м³ плотность потока излучения в бесконечно малом интервале волн λ.