Основное уравнение теплопередачи

ПРОЦЕССЫ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ

Основное уравнение теплопередачи

перенос теплоты от нагретого теплоносителя к холодному через твердую стенку обычно происходит вследствие ряда процессов. В качестве примера рассмотрим парогенератор. перенос теплоты горячих газов к внешней поверхности труб осуществляется посредством конвективной теплоотдачи и тепловым излучением; через стенку трубы - только теплопроводностью; от внутренней поверхности труб к воде - посредством конвективной теплоотдачи. Отсюда следует, что теплопроводность, конвекция и тепловое излучение являются лишь частными условиями общего процесса переноса теплоты.

Рис.5.1. – Теплопередача через стенку

Основной расчетной зависимостью является уравнение теплопередачи

, (5-1)

где: k - коэффициент теплопередачи, Вт/(м²К).

и - температуры соответственно горячей и холодной жидкостей, ^оС.

F- площадь поверхности стенки, м².

Если теплопередача осуществляется через плоскую стенку, то уравнение можно представить в следующем виде:

. (5-2)

Из уравнения теплопередачи можно выразить

.

коэффициент теплопередачи определяет тепловой поток через единицу поверхности стенки при разности температур между жидкостями в один градус. Он является важнейшей интегральной количественной характеристикой, охватывающей процессы теплопередачи.

коэффициент теплопередачи зависит от коэффициентов теплопроводности и теплоотдачи достигаемых в процессе теплопередачи. Однако эта связь определяется формой стенки, отделяющей горячую жидкость от холодной.