5,7. Теплоотдача. Физический смысл коэф-та теплоотдачи.

К.теплоотдачи характеризует интенсивность теплообмена на границе твердого тела и жидкости. Физ. Смысл - количество теплоты, переданное в ед. времени через ед. площади пов-ти при разности t жидкости и пов-ти в 1 градус.

Величина обратная a – 1/a наз-ся термическим сопр-м передачи теплоты теплоотдачей. Сущ-т средний и местный a.

Средний a=Q/(tc-tж)F. местный a=q(x)/tc(x)-tж(x).

по своему физическому смыслу коэффициент теплоотдачи есть плотность теплового потока (q) на поверхности тела, отнесенная к разности температур поверхности тела и окружающей среды. Коэффициент теплоотдачи численно равен плотности теплового потока при температурном напоре, равном единице.

6. Закон Ньютона-Рихмана.

Основной закон теплоотдачи- закон Ньютона-Рихмана. Тепловой поток Q, передаваемый теплоотдачей прямо пропорционален разности температур между жидкостью и поверхностью твёрдого тела и площади поверхности твёрдого тела. Для плотности теплового потока: если q=Q/F.

8.Уравнения подобия конвективного теплообмена.

решение дифференциального уравнения, описывающего данный процесс, может быть представлено в виде функциональной зависимости между критериями подобия, характеризующими этот процесс и полученными из исходного уравнения. Подобны между собой те явления, которые принадлежат к одному классу, к одному роду и имеют равные определяющие критерии подобия.

В общем виде: Nu=CRe^m Gr^p Pr^n (Pr/Prc)^0,25.

9.Определяющие критерии конвективного теплообмена (своб-я,вынужд-я).

10.Физ. смысл крит. Нуссельта, Рейнольдса, Грасгофа, Прандтля.

Записанные безразмерные комплексы, составленные из размерных величин, называются критериями подобия.

Критерий Нуссельта характеризует соотношение тепловых потоков, передаваемых конвекцией и теплопроводностью, является обычно искомой величиной, поскольку в него входит коэффициент теплоотдачи ..

Критерий Рейнольдса характеризует соотношение между силами инерции и молекулярного трения (вязкости),где w – средняя (линейная) скорость жидкости (м/с).

Критерий Прандтля характеризует физические свойства жидкости и их влияние на конвективный теплообмен,

Критерий Грасгофа характеризует соотношение подъемной силы, возникшей вследствие разности плотностей нагретых и холодных частиц жидкости и силы молекулярного трения и является параметром интенсивности свободного движения жидкости

11.Закон Стефана-Больцмана (черн, серое тело, газ).

3акон Стефана - Больцмана устанавливает связь между плотностью полусферического интегрального излучения абсолютно черного тела и абсолютной температурой тела. Плотность излучения абсолютно черного тела прямо пропорциональна абсолютной температуре в четвертой степени где σ0, c0 – коэффициенты пропорциональности (постоянные излучения); σ0 = 5,76·10-8 Вт/( м2 ·K4); c0 = 5,76 Вт/(м2 ·K4).

Для серых тел закон Стефана-Больцмана записывается в виде

, где с – коэффициент излучения серого тела.

Сопоставление плотностей излучения серого и абсолютно черного тел при одинаковой температуре приводит к характеристике, называемой степенью черноты ε . Излучение газов существенно отклоняется от излучения по закону Стефана- Больцмана. Однако для технических расчетов условно принимают, что суммарная плотность излучения газов, так же как и излучение твердых тел, пропорциональна четвертой степени их абсолютной температуры

где εг – степень черноты газа, εг =f(рi, l, Т).