Теплопередача. Основное уравнение теплопередачи.
Теплопередача. Основное уравнение теплопередачи.
1. Основное уравнение теплопередачи.
2. Связь между коэффициентами теплоотдачи и теплопередачи.
Теплопередачей называется процесс переноса тепла от горячего теплоносителя к холодному через разделяющую их твердую стенку.
Площадь поверхности стенки называются поверхностью теплообмена или поверхностью теплопередачи.
Зависимость скорости теплопередачи от различных факторов выражаются основным уравнением теплопередачи
где Q - количество тепла, передаваемого от горячего теплоносителя к холодному, Вт
F - поверхность теплообмена, м2
∆tср- движущая сила (средняя разность температур теплоносителей или средний температурный напор);, К (0С)
K - коэффициент теплопередачи, Вт/м2 к.
Коэффициент теплопередачи показывает какое количество теплоты, передаваемое от горячего теплоносителя к холодному за 1 с через стенку площадью 1 м2 при разности температур теплоносителей 1 К.
Основное уравнение теплопередачи используется для расчета площади поверхности теплообмена.
При теплопередаче через однослойную стенку весь процесс можно разделить на 3 стадии:
1. Теплоотдача от горячего теплоносителя к поверхности стенки.
(1)
α1 – коэффициент теплоотдачи, Вт/м2∙К;
2. Перенос тепла через стенку за счет теплопроводности.
(2)
λ – коэффициент теплопроводности,
δ – толщина стенки , м
3. Теплоотдача от стенки к холодному теплоносителю.
(3)
α2 – коэффициент теплоотдачи , Вт/м2∙К.
(4)
При стационарном процессе Q1=Q2=Q3=Q
Если стенка многослойная, а на поверхности стенки имеются загрязнения, то для расчета коэффициента теплопередачи используется уравнение
где К – коэффициент теплопередачи , Вт/м2∙К;
α1 – коэффициент теплоотдачи для холодного теплоносителя, Вт/м2∙К;
α2 – коэффициент теплоотдачи горячего теплоносителя, Вт/м2∙К.
∑ rзагр – сумма термическое сопротивление загрязнений, м2 К/Вт,
λ – коэффициент теплопроводности,
δ – толщина стенки , м
ДЗ.
1. Законспектировать лекцию
2.Решить задачу. Рассчитать поверхность теплообмена, необходимую для подвода тепла 440 кВт тепла. Коэффициент теплопередачи К = 220 Вт/ м2 К. Средний температурный напор Δ tср. = 320 C.