33. Теплообмен излучением

Теплообмен излучением – теплообмен, включающий переход внутренней энергии тела (вещества) в энергию излучения, перенос излучения, преобразование энергии излучения во внутреннюю энергию другого тела (вещества).Любое тело, температура которого отлична от абсолютного нуля, излучает электромагнитные волны. Из всех электромагнитных лучей наибольшим тепловым действием обладают инфракрасные и видимые лучи с длиной волны 0,4…40 мкм. Если на тело в единицу времени падает Q0

энергии, Qr отражается, Qd проходит через него, Qa поглощается им, тo

Теплообмен между телами зависит от их формы и размеров, а также от времени процесса, так как происходит в конкретных пространственно-временных условиях. Другими важными факторами являются физические свойства тел и их агрегатное состояние.

34. Количественное описание процесса теплообмена.

Для количественного описания процесса теплообмена используют следующие величины:

Температура Т (К) - в данное точке тела, осредненная по поверхности, осредненная по объему, осредненная по массе тела. Перепад температур ∆Т (К) – разность температур между двумя точками одного тела, двумя изотермическими поверхностями,поверхностью и окружающей средой, двумя телами. Перепад температуры вдоль изотермы равен нулю. Возрастание температуры по нормали к изотермической поверхности характеризуется градиентом температуры. Средний градиент температуры ∆Т/∆n (К/м) – отношение перепада температур между двумя изотермическими поверхностями ∆Т к расстоянию между ними ∆n, измеренному по нормали n к этим поверхностям. Истинный градиент температуры есть вектор, направленный по нормали к изотермической поверхности в сторону возрастания температуры, численно равный первой производной температуры по этой нормали. Количество теплоты Q (Дж), тепловой поток Q (Вт) – количество теплоты, проходящей в единицу времени, плотность (поверхностная) теплового потока q = dQ/dτ·dA (Вт/м2) – количество теплоты, проходящее в единицу времени через единицу площади изотермической поверхности.

35. Закон Фурье.

Основной закон теплопроводности, установленный Фурье, подтверждает, что количество теплоты dQ (кДж), переданное теплопроводностью, пропорционально градиенту температуры dt/dl, времени dτ и площади сечения dF, перпендикулярного направлению

теплового потока, dQ=-λ(dt/dl) dF*dτ, где λ – коэффициент теплопроводности среды (кВт/(м·К).

36. Теплопередача между двумя

жидкостями через разделяющую их стенку.

Часто приходится рассчитывать стационарный процесс переноса теплоты от одного теплоносителя к другому через разделяющую их стенку.Такой процесс называется теплопередачей.Он объединяет все рассмотренные нами ранее элементарные процессы (конвекция, излучение, теплопроводность). Рассчитать процесс теплопередачи через

любую стенку (плоскую, цилиндрическую, однослойную, многослойную и др.) можно

по формуле:

Rk– термическое сопротивление теплопередачи.