Феноменологический закон теплопроводности. Виды теплопередачи.

Закон Фурье Q=λ* (t1-t2/δ)*F*∆r. (Q=Дж, t=°С, ∆r=с, λ=Вт/м°С)

λ – (коэффициент теплоты) физическая величина, численно равная количеству теплоты, проход в единицу времени через пластинку толщиной 1м, площадью 1м², при разности t на ее поверхности 1°С. Теплопроводность зависит, от ряда параметроа материала, измеряется Вт(м°С) (λ – из СНиПа)

Термическое сопротивление пластин (Фурье) q=λ(t1-t2/δ)= (t1-t2/(δ/λ))= (t1-t2/R). R-термическое сопротивление, изм.(м²°С)/Вт. Термическое сопротивление однорядной пластины называется физическая величина, численно равная разности температур на сторонах пластины, при плотности потока теплоты, через пластину в 1Вт/м².

Виды теплопередачи

- кондукций- передача теплоты между твердыми телами, или в твердом теле, при их непосредственном контакте или передача энергии молекул, без их физического перемещения g=λ*(t1-t2) Коэффициент λ(теплопроницания зависит от толщиныи теплопроводности материала).

-конвекций – твердое тело с жидкостью, или газом. При этом виде теплопередачи осуществляется передача энергии молекул, чась из которых физически перемещаются q=ά(альфа)к(tповерхности-tвоздуха). Ά(альфа)к – коэффициент конвекционного теплообмена.

-излучением – между телами на расстоянии. Этот вид теплопередачи осуществляется вследствие излучения и поглощении электромагнитных волн. (Инфракрасн. Диапазон) q= ά(альфа)л(tповерхн1-tповерхн2). (ά(альфа)л – коэффициент лучистого теплообмена).

Дополнительный материал билет 4,5.

1. Теплопередача конвекцией. Коэффициент теплоотдачи конвекцией.

-конвекций – твердое тело с жидкостью, или газом. При этом виде теплопередачи осуществляется передача энергии молекул, часть из которых физически перемещаются q=ά(альфа)к(tповерхности-tвоздуха). Ά(альфа)к – коэффициент конвекционного теплообмена. Вт/м²°С

Одновременно с конвекцией происходит молярный перенос веществ и теплопроводность, т.е. количество теплоты, передаваемое конвекцией зависит:

-от характера движения жидкой или газообразной среды.

-от плотности, вязкости, t жидкой или газообразной среды.

-от состояния поверхности твердого тела

-от температурного перепада

Для расчетов теплообмена внутри поверхностей с воздухом. ά(альфа)к =1,66³√∆t

∆t=tв-tп – разность между температурой воздуха и поверхности.

Для расчета теплообмена наружной поверхности с воздухом (ф-ла Франка) α_нк =7,74ν^0,656 + 3,78e^-1,91ν

V – скорость ветра принимать(м/с), принимают для зимы среднюю скорость из тех румбов, повторяемость которых составляет 16% и более; е = 2,718 — основание логарифма.

5. теплопередача-передача энергии от одного тела к другому. Излучением – между телами на расстоянии. Этот вид теплопередачи осуществляется вследствие излучения и поглощения электромагнитных волн инфракрасного диапазона. q=αΛ (t поверх 1 –tповерх2) αΛ – коэффициент лучистого теплообмена.Вт/м2 ˚С Если 2 плоских тела расположены параллельно друг от друга на большом расстоянии, то плотность потока теплоты между телами опред формулой:

6.теплообмен поверхностей ограждения с окр средой. α-коеффициент теплоотдачи q=α (t поверх 1 –tвозд и окрпредм) отдача тепла поверхностью ограждения может происходить конвекцией и излучением, поэтому α=αк(конвекц)+αΛ(излучен) для внутр поверхности ограждения коэффициент теплоотдачи обознается αв для наружной - αв q =αв(t в -tп1) q=αн(tп2-tн) αв = 8,7 Вт/м2˚С αн=23 Вт/м2˚С анализ составляющих элементов теплообмена. - доля участия излучения в αвсоставляет 60%, в αн 14% - величина αн в 3,2 раза больше αв, что явилось следствием воздействия ветра - в коэф αкдля наружной пов-тиестеств конвекция (второе слагаемое в формуле для αк) даже при несильном ветре не снижается до нуля. - на величину αв главное влияние оказывает разность температур (t в - tп1) и коэф излучения поверхности. -.на величину αн оказывает влияние скорость ветра Сопротивление теплопередаче ограждения q=t1-t2/Rk t – темп пов-ти ограждения, Rk термическое сопротивление q=tв-tн/Rо где Rо сопротивление теплопередаче, t внутреннего и наружного воздуха Rо – физическая величина, численно равная разности температур воздуха по разные стороны ограждения при плотности потока теплоты через ограждение в 1 Вт/м2 Формула сопротивления теплопередачи ограждения без теплопроводных включений

8 эквивалентное термическое сопротивление ограждения при параллельном расположении слоев.

9 При смешанном распоолжении слоев эта методика есть в СНиП»строит теплотехника» Сначала панель делят перпендикулярными плоскостями находят Ri ИRа Затем делят параллельными плоскостями на 3 участка, находят Ri ИRв Rkэкв = Ra +2Rв / 3