WYMIANA CIEPŁA

WYMIANA CIEPŁA

WYMIANA CIEPŁA

WYMIANA CIEPŁA

RODZAJE WYMIANY CIEPŁA

RODZAJE WYMIANY CIEPŁA



PRZEWODZENIE

,



PRZEWODZENIE

,



KONWEKCJA

,



KONWEKCJA

,



PROMIENIOWANIE.



PROMIENIOWANIE.

PRZEWODZENIE CIEPŁA - JEST TO PRZEPŁYW
ENERGII, KTÓRY ODBYWA SIĘ JEDYNIE NA
SKUTEK RUCHU CZĄSTEK W NIERUCHOMYM,
JAKO CAŁOŚĆ ŚRODOWISKU.

PRZEWODZENIE CIEPŁA

- JEST TO PRZEPŁYW

ENERGII, KTÓRY ODBYWA SIĘ JEDYNIE NA
SKUTEK RUCHU CZĄSTEK W NIERUCHOMYM,
JAKO CAŁOŚĆ ŚRODOWISKU.

 W CIAŁACH STAŁYCH PRZEWODZENIE

CIEPŁA POLEGA NA PRZENOSZENIU
ENERGII PRZEZ SWOBODNE ELEKTRONY
ORAZ

DRGANIA

ATOMÓW

W

SIECI

KRYSTALICZNEJ,

 W

CIAŁACH STAŁYCH

PRZEWODZENIE

CIEPŁA POLEGA NA PRZENOSZENIU
ENERGII PRZEZ SWOBODNE ELEKTRONY
ORAZ

DRGANIA

ATOMÓW

W

SIECI

KRYSTALICZNEJ,

 W

GAZACH

ORAZ

CIECZACH

PRZENOSZENIE

ENERGII

POLEGA

GŁÓWNIE

NA

BEZWŁADNYCH

ZDERZENIACH CZĄSTEK.

 W

GAZACH

ORAZ

CIECZACH

PRZENOSZENIE

ENERGII

POLEGA

GŁÓWNIE

NA

BEZWŁADNYCH

ZDERZENIACH CZĄSTEK.

KONWEKCJA

(UNOSZENIE)

CIEPŁA

-

ZACHODZI

WTEDY,

GDY

CZĄSTECZKI

SUBSTANCJI, W KTÓREJ PRZENOSI SIĘ
CIEPŁO, ZMIENIAJĄ SWOJE POŁOŻENIE.
ZJAWISKO TO WYSTĘPUJE W CIECZACH I
GAZACH,

A

PRZENOSZENIE

ENERGII

CIEPLNEJ

ZACHODZI

W

WYNIKU

MIESZANIA PORUSZAJĄCEGO SIĘ MEDIUM.

KONWEKCJA

(UNOSZENIE)

CIEPŁA

-

ZACHODZI

WTEDY,

GDY

CZĄSTECZKI

SUBSTANCJI, W KTÓREJ PRZENOSI SIĘ
CIEPŁO, ZMIENIAJĄ SWOJE POŁOŻENIE.
ZJAWISKO TO WYSTĘPUJE W

CIECZACH

I

GAZACH

,

A

PRZENOSZENIE

ENERGII

CIEPLNEJ

ZACHODZI

W

WYNIKU

MIESZANIA PORUSZAJĄCEGO SIĘ MEDIUM.

GDY

RUCH

PŁYNU

JEST

WYWOŁANY

SZTUCZNIE, TO MAMY DO CZYNIENIA Z
KONWEKCJĄ WYMUSZONĄ. JEŚLI PRZYCZYNĄ
RUCHU JEST RÓŻNICA GĘSTOŚCI PŁYNU, TO
MAMY

DO

CZYNIENIA

Z

KONWEKCJĄ

SWOBODNĄ.

GDY

RUCH

PŁYNU

JEST

WYWOŁANY

SZTUCZNIE, TO MAMY DO CZYNIENIA Z

KONWEKCJĄ WYMUSZONĄ

. JEŚLI PRZYCZYNĄ

RUCHU JEST RÓŻNICA GĘSTOŚCI PŁYNU, TO
MAMY

DO

CZYNIENIA

Z

KONWEKCJĄ

SWOBODNĄ

.

KONWEKCJA

KONWEKCJA

SWOBODNA - PRZYKŁAD Z

SWOBODNA - PRZYKŁAD Z

PRZYRODY

PRZYRODY

KONWEKCJA

KONWEKCJA

SWOBODNA - PRZYKŁAD Z

SWOBODNA - PRZYKŁAD Z

PRZYRODY

PRZYRODY



W JEZIORACH SŁONYCH, W MORZACH

W JEZIORACH SŁONYCH, W MORZACH

I OCEANACH

W WYNIKU

I OCEANACH

W WYNIKU

INTENSYWNEGO

PAROWANIA

WÓD

INTENSYWNEGO

PAROWANIA

WÓD

POWIERZCHNIOWYCH

POWIERZCHNIOWYCH

.

.



W JEZIORACH SŁONYCH, W MORZACH

W JEZIORACH SŁONYCH, W MORZACH

I OCEANACH

W WYNIKU

I OCEANACH

W WYNIKU

INTENSYWNEGO

PAROWANIA

WÓD

INTENSYWNEGO

PAROWANIA

WÓD

POWIERZCHNIOWYCH

POWIERZCHNIOWYCH

.

.



W ATMOSFERZE NA SKUTEK OGRZANIA

W ATMOSFERZE NA SKUTEK OGRZANIA

SIĘ OD PODŁOŻA PRZYZIEMNEJ MASY

SIĘ OD PODŁOŻA PRZYZIEMNEJ MASY

POWIETRZA (KONWEKCJA TERMICZNA),

POWIETRZA (KONWEKCJA TERMICZNA),



W ATMOSFERZE NA SKUTEK OGRZANIA

W ATMOSFERZE NA SKUTEK OGRZANIA

SIĘ OD PODŁOŻA PRZYZIEMNEJ MASY

SIĘ OD PODŁOŻA PRZYZIEMNEJ MASY

POWIETRZA (KONWEKCJA TERMICZNA),

POWIETRZA (KONWEKCJA TERMICZNA),

KONWEKCJA

KONWEKCJA

WYMUSZONA -

WYMUSZONA -

PRZYKŁAD Z

PRZYKŁAD Z

PRZYRODY

PRZYRODY

KONWEKCJA

KONWEKCJA

WYMUSZONA -

WYMUSZONA -

PRZYKŁAD Z

PRZYKŁAD Z

PRZYRODY

PRZYRODY



W WYNIKU ZAKŁÓCENIA POZIOMEGO

W WYNIKU ZAKŁÓCENIA POZIOMEGO

RUCHU

POWIETRZA

LUB

RUCHU

POWIETRZA

LUB

ODDZIAŁYWANIA

NA

TEN

RUCH

ODDZIAŁYWANIA

NA

TEN

RUCH

PRZESZKÓD TERENOWYCH

PRZESZKÓD TERENOWYCH

,

,



W WYNIKU ZAKŁÓCENIA POZIOMEGO

W WYNIKU ZAKŁÓCENIA POZIOMEGO

RUCHU

POWIETRZA

LUB

RUCHU

POWIETRZA

LUB

ODDZIAŁYWANIA

NA

TEN

RUCH

ODDZIAŁYWANIA

NA

TEN

RUCH

PRZESZKÓD TERENOWYCH

PRZESZKÓD TERENOWYCH

,

,



W MORZACH I OCEANACH WYSTĘPUJE

W MORZACH I OCEANACH WYSTĘPUJE

NA SKUTEK PRĄDÓW WYMUSZONYCH

NA SKUTEK PRĄDÓW WYMUSZONYCH

PRZEZ WIATR, PRĄDY WYRÓWNAWCZE,

PRZEZ WIATR, PRĄDY WYRÓWNAWCZE,

PŁYWY, FALOWANIE.

PŁYWY, FALOWANIE.



W MORZACH I OCEANACH WYSTĘPUJE

W MORZACH I OCEANACH WYSTĘPUJE

NA SKUTEK PRĄDÓW WYMUSZONYCH

NA SKUTEK PRĄDÓW WYMUSZONYCH

PRZEZ WIATR, PRĄDY WYRÓWNAWCZE,

PRZEZ WIATR, PRĄDY WYRÓWNAWCZE,

PŁYWY, FALOWANIE.

PŁYWY, FALOWANIE.

PROMIENIOWANIE

CIEPLNE

PROMIENIOWANIE

CIEPLNE

(

(

TERMICZNE)

-

POLEGA

NA

TERMICZNE)

-

POLEGA

NA

PRZENOSZENIU

ENERGII

PRZEZ

PRZENOSZENIU

ENERGII

PRZEZ

STRUMIEŃ

STRUMIEŃ

FAL

FAL

ELEKTROMAGNETYCZNYCH

ELEKTROMAGNETYCZNYCH

EMITOWANYCH

PRZEZ

CIAŁO

EMITOWANYCH

PRZEZ

CIAŁO

ZNAJDUJĄCE

SIĘ

W TEMPERATURZE

ZNAJDUJĄCE

SIĘ

W TEMPERATURZE

WIĘKSZEJ OD

WIĘKSZEJ OD

ZERA BEZWZGLĘDNEGO

ZERA BEZWZGLĘDNEGO

.

.

Energia promieniowania przenosi się z

Energia promieniowania przenosi się z

prędkością równą prędkości światła

prędkością równą prędkości światła

.

.

PROMIENIOWANIE

CIEPLNE

PROMIENIOWANIE

CIEPLNE

(

(

TERMICZNE)

-

POLEGA

NA

TERMICZNE)

-

POLEGA

NA

PRZENOSZENIU

ENERGII

PRZEZ

PRZENOSZENIU

ENERGII

PRZEZ

STRUMIEŃ

STRUMIEŃ

FAL

FAL

ELEKTROMAGNETYCZNYCH

ELEKTROMAGNETYCZNYCH

EMITOWANYCH

PRZEZ

CIAŁO

EMITOWANYCH

PRZEZ

CIAŁO

ZNAJDUJĄCE

SIĘ

W TEMPERATURZE

ZNAJDUJĄCE

SIĘ

W TEMPERATURZE

WIĘKSZEJ OD

WIĘKSZEJ OD

ZERA BEZWZGLĘDNEGO

ZERA BEZWZGLĘDNEGO

.

.

Energia promieniowania przenosi się z

Energia promieniowania przenosi się z

prędkością równą prędkości światła

prędkością równą prędkości światła

.

.

W PRAKTYCE NAJCZĘŚCIEJ SPOTYKA SIĘ

W PRAKTYCE NAJCZĘŚCIEJ SPOTYKA SIĘ

PRZYKŁADY WYMIANY CIEPŁA, BĘDĄCE

PRZYKŁADY WYMIANY CIEPŁA, BĘDĄCE

KOMBINACJAMI

W/W

PRZYPADKÓW

KOMBINACJAMI

W/W

PRZYPADKÓW

NAJWAŻNIEJSZE

Z

NICH

TO

NAJWAŻNIEJSZE

Z

NICH

TO

PRZEJMOWANIE

PRZEJMOWANIE

ORAZ

ORAZ

PRZENIKANIE

PRZENIKANIE

.

.

W PRAKTYCE NAJCZĘŚCIEJ SPOTYKA SIĘ

W PRAKTYCE NAJCZĘŚCIEJ SPOTYKA SIĘ

PRZYKŁADY WYMIANY CIEPŁA, BĘDĄCE

PRZYKŁADY WYMIANY CIEPŁA, BĘDĄCE

KOMBINACJAMI

W/W

PRZYPADKÓW

KOMBINACJAMI

W/W

PRZYPADKÓW

NAJWAŻNIEJSZE

Z

NICH

TO

NAJWAŻNIEJSZE

Z

NICH

TO

PRZEJMOWANIE

PRZEJMOWANIE

ORAZ

ORAZ

PRZENIKANIE

PRZENIKANIE

.

.

ZGODNIE

Z

ZGODNIE

Z

PRAWEM

STEFANA-

PRAWEM

STEFANA-

BOLTZMANA

BOLTZMANA

CAŁKOWITA ILOŚĆ CIEPŁA,

CAŁKOWITA ILOŚĆ CIEPŁA,

KTÓRE

CIAŁO

EMITUJE

PRZEZ

KTÓRE

CIAŁO

EMITUJE

PRZEZ

PROMIENIOWANIE,

JEST

PROMIENIOWANIE,

JEST

PROPORCIONALNA

DO

POLA

PROPORCIONALNA

DO

POLA

POWIERZCHNI TEGO CIAŁA, CZWARTEJ

POWIERZCHNI TEGO CIAŁA, CZWARTEJ

POTĘGI TEMPERATURY BEZWZGLEDNEJ

POTĘGI TEMPERATURY BEZWZGLEDNEJ

CIAŁA

ORAZ

WSPÓŁCZYNNIKA

CIAŁA

ORAZ

WSPÓŁCZYNNIKA

PROMIENIOWANIA:

PROMIENIOWANIA:

ZGODNIE

Z

ZGODNIE

Z

PRAWEM

STEFANA-

PRAWEM

STEFANA-

BOLTZMANA

BOLTZMANA

CAŁKOWITA ILOŚĆ CIEPŁA,

CAŁKOWITA ILOŚĆ CIEPŁA,

KTÓRE

CIAŁO

EMITUJE

PRZEZ

KTÓRE

CIAŁO

EMITUJE

PRZEZ

PROMIENIOWANIE,

JEST

PROMIENIOWANIE,

JEST

PROPORCIONALNA

DO

POLA

PROPORCIONALNA

DO

POLA

POWIERZCHNI TEGO CIAŁA, CZWARTEJ

POWIERZCHNI TEGO CIAŁA, CZWARTEJ

POTĘGI TEMPERATURY BEZWZGLEDNEJ

POTĘGI TEMPERATURY BEZWZGLEDNEJ

CIAŁA

ORAZ

WSPÓŁCZYNNIKA

CIAŁA

ORAZ

WSPÓŁCZYNNIKA

PROMIENIOWANIA:

PROMIENIOWANIA:

gdzie:

gdzie:

Q

Q

- całkowita ilość ciepła emitowana przez

- całkowita ilość ciepła emitowana przez

ciało [kJ],

ciało [kJ],

c

c

- współczynnik promieniowania [W/m

- współczynnik promieniowania [W/m

2

2





K

K

4

4

],

],

s

s

- powierzchnia emisji [m

- powierzchnia emisji [m

2

2

],

],

T

T

- temperatura ciała [K],

- temperatura ciała [K],





- czas promieniowania [s]

- czas promieniowania [s]

gdzie:

gdzie:

Q

Q

- całkowita ilość ciepła emitowana przez

- całkowita ilość ciepła emitowana przez

ciało [kJ],

ciało [kJ],

c

c

- współczynnik promieniowania [W/m

- współczynnik promieniowania [W/m

2

2





K

K

4

4

],

],

s

s

- powierzchnia emisji [m

- powierzchnia emisji [m

2

2

],

],

T

T

- temperatura ciała [K],

- temperatura ciała [K],





- czas promieniowania [s]

- czas promieniowania [s]



4

100















T

cs

Q



4

100















T

cs

Q

ILOŚĆ WYMIENIONEGO CIEPŁA OKREŚLA SIĘ

ILOŚĆ WYMIENIONEGO CIEPŁA OKREŚLA SIĘ

ZA POMOCĄ TZW.

ZA POMOCĄ TZW.

NATĘŻENIA STRUMIENIA

NATĘŻENIA STRUMIENIA

CIEPLNEGO

CIEPLNEGO

,

CZYLI

ILOŚCI

CIEPŁA

,

CZYLI

ILOŚCI

CIEPŁA

PRZEPŁYWAJĄCEGO

PRZEZ

JEDNOSTKĘ

PRZEPŁYWAJĄCEGO

PRZEZ

JEDNOSTKĘ

POWIERZCHNI, W JEDNOSTCE CZASU:

POWIERZCHNI, W JEDNOSTCE CZASU:

ILOŚĆ WYMIENIONEGO CIEPŁA OKREŚLA SIĘ

ILOŚĆ WYMIENIONEGO CIEPŁA OKREŚLA SIĘ

ZA POMOCĄ TZW.

ZA POMOCĄ TZW.

NATĘŻENIA STRUMIENIA

NATĘŻENIA STRUMIENIA

CIEPLNEGO

CIEPLNEGO

,

CZYLI

ILOŚCI

CIEPŁA

,

CZYLI

ILOŚCI

CIEPŁA

PRZEPŁYWAJĄCEGO

PRZEZ

JEDNOSTKĘ

PRZEPŁYWAJĄCEGO

PRZEZ

JEDNOSTKĘ

POWIERZCHNI, W JEDNOSTCE CZASU:

POWIERZCHNI, W JEDNOSTCE CZASU:

A

Q

q





A

Q

q





gdzie:

gdzie:

Q -

Q -

strumień ciepła (ilość ciepła w jednostce czasu -

strumień ciepła (ilość ciepła w jednostce czasu -

moc cieplna,

moc cieplna,

A -

A -

pole powierzchni wymiany ciepła

pole powierzchni wymiany ciepła

.

.

gdzie:

gdzie:

Q -

Q -

strumień ciepła (ilość ciepła w jednostce czasu -

strumień ciepła (ilość ciepła w jednostce czasu -

moc cieplna,

moc cieplna,

A -

A -

pole powierzchni wymiany ciepła

pole powierzchni wymiany ciepła

.

.

PRZEWODZENIE
CIEPŁA

PRZEWODZENIE
CIEPŁA

PODCZAS

PRZEWODZENIA

CIEPŁA

NATĘŻENIE STRUMIENIA CIEPLNEGO JEST
PROPORCJONALNE

DO

SPADKU

TEMPERATURY, MIERZONEGO W KIERUNKU
PRZEPŁYWU CIEPŁA. SFORMUŁOWANIE TO
STANOWI PRAWO FOURIERA:

PODCZAS

PRZEWODZENIA

CIEPŁA

NATĘŻENIE STRUMIENIA CIEPLNEGO JEST
PROPORCJONALNE

DO

SPADKU

TEMPERATURY, MIERZONEGO W KIERUNKU
PRZEPŁYWU CIEPŁA. SFORMUŁOWANIE TO
STANOWI

PRAWO FOURIERA

:

dx

dT

q







dx

dT

q







gdzie:

gdzie:

wielkość

wielkość

dT/dx

dT/dx

- jest miarą spadku temperatury w

- jest miarą spadku temperatury w

kierunku przepływu ciepła,

kierunku przepływu ciepła,





- przewodność cieplna.

- przewodność cieplna.

gdzie:

gdzie:

wielkość

wielkość

dT/dx

dT/dx

- jest miarą spadku temperatury w

- jest miarą spadku temperatury w

kierunku przepływu ciepła,

kierunku przepływu ciepła,





- przewodność cieplna.

- przewodność cieplna.

WSPÓŁCZYNNIK



 OKREŚLA ZDOLNOŚĆ

DANEJ SUBSTANCJI DO PRZEWODZENIA
CIEPŁA.

DLA

CIAŁ

STAŁYCH

PRZEWODNICTWO CIEPLNE JEST FUNKCJĄ
LINIOWĄ TEMPERATRY:

WSPÓŁCZYNNIK





OKREŚLA ZDOLNOŚĆ

DANEJ SUBSTANCJI DO PRZEWODZENIA
CIEPŁA.

DLA

CIAŁ

STAŁYCH

PRZEWODNICTWO CIEPLNE JEST FUNKCJĄ
LINIOWĄ TEMPERATRY:

)

1

(

0

t

b









)

1

(

0

t

b









gdzie:

gdzie:





- przewodność cieplna w danej temperaturze,

- przewodność cieplna w danej temperaturze,





0

0

- przewodnictwo cieplne w 273 K,

- przewodnictwo cieplne w 273 K,

t

t

- temperatura,

- temperatura,

b

b

- stała charakterystyczna dla danej substancji.

- stała charakterystyczna dla danej substancji.

gdzie:

gdzie:





- przewodność cieplna w danej temperaturze,

- przewodność cieplna w danej temperaturze,





0

0

- przewodnictwo cieplne w 273 K,

- przewodnictwo cieplne w 273 K,

t

t

- temperatura,

- temperatura,

b

b

- stała charakterystyczna dla danej substancji.

- stała charakterystyczna dla danej substancji.

IM WIĘKSZA WARTOŚĆ PRZEWODNOŚCI
CIEPLNEJ



, TYM WIĘKSZA ILOŚĆ CIEPŁA

JEST

PRZEWODZONA

W

JEDNOSTCE

CZASU.

IM WIĘKSZA WARTOŚĆ PRZEWODNOŚCI
CIEPLNEJ





, TYM WIĘKSZA ILOŚĆ CIEPŁA

JEST

PRZEWODZONA

W

JEDNOSTCE

CZASU.

NAJMNIEJSZĄ PRZEWODNOŚĆ CIEPLNĄ
WYKAZUJĄ GAZY, NAJWIĘKSZĄ - METALE.
Z

POŚRÓD

METALI

NAJLEPSZYM

PRZEWODNIKIEM JEST SREBRO.
PRZEWODNOŚĆ

CIEPLNA

ZALEŻY

RÓWNIEŻ

OD

TEMPWRATURY;

DLA

GAZÓW ZE WZROSTEM TEMPERATURY
ROŚNIE; DLA CIECZY MALEJE, A DLA
METALI JEST W PRZYBLIŻENIU STAŁA.

NAJMNIEJSZĄ PRZEWODNOŚĆ CIEPLNĄ
WYKAZUJĄ GAZY, NAJWIĘKSZĄ - METALE.
Z

POŚRÓD

METALI

NAJLEPSZYM

PRZEWODNIKIEM JEST SREBRO.
PRZEWODNOŚĆ

CIEPLNA

ZALEŻY

RÓWNIEŻ

OD

TEMPWRATURY;

DLA

GAZÓW ZE WZROSTEM TEMPERATURY
ROŚNIE; DLA CIECZY MALEJE, A DLA
METALI JEST W PRZYBLIŻENIU STAŁA.

ILOŚĆ CIEPŁA JAKA PRZECHODZI PRZEZ
ELEMENTARĄ

PŁASZCZYZNĘ

WSKUTEK

ISTNIENIA

GRADIENTU

TEMPERATUR

OPISZEMY, JAKO:

ILOŚĆ CIEPŁA JAKA PRZECHODZI PRZEZ
ELEMENTARĄ

PŁASZCZYZNĘ

WSKUTEK

ISTNIENIA

GRADIENTU

TEMPERATUR

OPISZEMY, JAKO:

n

t

d

dS

dQ













n

t

d

dS

dQ













gdzie:

gdzie:

dQ

dQ

- ilość przewodzonego ciepła,

- ilość przewodzonego ciepła,





- przewodność cieplna,

- przewodność cieplna,

dS

dS

- elementarna płaszczyzna przewodzenia,

- elementarna płaszczyzna przewodzenia,

d

d





- czas przewodzenia ciepła,

- czas przewodzenia ciepła,





t/

t/





n

n

- gradient temperatury.

- gradient temperatury.

gdzie:

gdzie:

dQ

dQ

- ilość przewodzonego ciepła,

- ilość przewodzonego ciepła,





- przewodność cieplna,

- przewodność cieplna,

dS

dS

- elementarna płaszczyzna przewodzenia,

- elementarna płaszczyzna przewodzenia,

d

d





- czas przewodzenia ciepła,

- czas przewodzenia ciepła,





t/

t/





n

n

- gradient temperatury.

- gradient temperatury.

PRZEJMOWANIE
CIEPŁA

PRZEJMOWANIE
CIEPŁA

PRZEJMOWANIE CIEPŁA TO ZJAWISKO
WYMIANY CIEPŁA MIĘDZY POWIERZCHNIĄ
CIAŁA STAŁEGO A OPŁYWAJĄCYM JĄ
PŁYNEM

LUB

GAZEM.

NATĘŻENIE

STRUMIENIA CIEPLNEGO OKREŚLA PRAWO
NEWTONA.

PRZEJMOWANIE CIEPŁA TO ZJAWISKO
WYMIANY CIEPŁA MIĘDZY POWIERZCHNIĄ
CIAŁA STAŁEGO A OPŁYWAJĄCYM JĄ
PŁYNEM

LUB

GAZEM.

NATĘŻENIE

STRUMIENIA CIEPLNEGO OKREŚLA

PRAWO

NEWTONA

.

)

(

W

f

T

T

q







)

(

W

f

T

T

q







gdzie:

gdzie:

T

T

w

w

- temperatura powierzchni ciała stałego,

- temperatura powierzchni ciała stałego,

T

T

f

f

- temperatura płynu w dużej odległości od

- temperatura płynu w dużej odległości od

powierzchni ciała stałego,

powierzchni ciała stałego,





- współczynnik przejmowania ciepła.

- współczynnik przejmowania ciepła.

gdzie:

gdzie:

T

T

w

w

- temperatura powierzchni ciała stałego,

- temperatura powierzchni ciała stałego,

T

T

f

f

- temperatura płynu w dużej odległości od

- temperatura płynu w dużej odległości od

powierzchni ciała stałego,

powierzchni ciała stałego,





- współczynnik przejmowania ciepła.

- współczynnik przejmowania ciepła.

PRZENIKANIE CIEPŁA

PRZENIKANIE CIEPŁA

PRZENIKANIE
CIEPŁA TO PROCES
WYMIANY

CIEPŁA

MIĘDZY

DWOMA

PŁYNAMI
ODDZIELONYMI OD
SIEBIE ŚCIANKĄ Z
CIAŁA STAŁEGO.

PRZENIKANIE
CIEPŁA TO PROCES
WYMIANY

CIEPŁA

MIĘDZY

DWOMA

PŁYNAMI
ODDZIELONYMI OD
SIEBIE ŚCIANKĄ Z
CIAŁA STAŁEGO.

ZJAWISKO SKŁADA SIĘ Z PRZEJMOWANIA
CIEPŁA PRZEZ ŚCIANKĘ OD PŁYNU 1,
PRZEWODZENIA CIEPŁA PRZEZ ŚCIANKĘ I
PRZEJMOWANIA CIEPŁA OD ŚCIANKI PRZEZ
PŁYN - 2.

 - współczynnik przejmowania ciepła,  - przewodność

cieplna, 

 - grubość ścianki.

ZJAWISKO SKŁADA SIĘ Z PRZEJMOWANIA
CIEPŁA PRZEZ ŚCIANKĘ OD PŁYNU

1

,

PRZEWODZENIA CIEPŁA PRZEZ ŚCIANKĘ I
PRZEJMOWANIA CIEPŁA OD ŚCIANKI PRZEZ
PŁYN -

2

.

 - współczynnik przejmowania ciepła,  - przewodność

cieplna, 

 - grubość ścianki.

Współczynnik wnikania ciepła  można opisać

wzorem

Współczynnik wnikania ciepła



można opisać

wzorem

gdzie:


p

- przewodność cieplna

właściwa,
 - grubość ścianki.

gdzie:



p

-

przewodność cieplna

właściwa,



-

grubość ścianki.







p









p



NATĘŻENIE

STRUMIENIA

CIEPLNEGO

PRZENIKAJĄCEGO MIĘDZY PŁYNAMI MOŻNA
OKREŚLIĆ WZOREM:

NATĘŻENIE

STRUMIENIA

CIEPLNEGO

PRZENIKAJĄCEGO MIĘDZY PŁYNAMI MOŻNA
OKREŚLIĆ WZOREM:

)

(

1

1

2

1

2

1

2

1

f

f

f

f

T

T

k

T

T

q





















)

(

1

1

2

1

2

1

2

1

f

f

f

f

T

T

k

T

T

q





















2

1

1

1

1















k

2

1

1

1

1















k

Wielkość k nazywa się
współczynnikiem
przenikania ciepła

Wielkość

k

nazywa się

współczynnikiem
przenikania ciepła

GDY RUCH CIEPŁA NASTĘPUJE NA DRODZE
WNIKANIA (PRZEWODZENIE + KONWEKCJA)
ORAZ PROMIENIOWANIE, TO PRZEKAZAWANĄ
ILOŚĆ CIEPŁA ZAPISZEMY, JAKO:

GDY RUCH CIEPŁA NASTĘPUJE NA DRODZE
WNIKANIA (PRZEWODZENIE + KONWEKCJA)
ORAZ PROMIENIOWANIE, TO PRZEKAZAWANĄ
ILOŚĆ CIEPŁA ZAPISZEMY, JAKO:







)

(

)

(

w

f

r

k

T

T

S

Q















)

(

)

(

w

f

r

k

T

T

S

Q









gdzie:
Q - ilość ciepła przekazywana na drodze złożonej
wymiany,


k

- cząsteczkowy współczynnik wnikania na drodze

konwekcji
i przewodzenia,


r

-

współczynnik

wnikania

ciepła

przez

promieniowanie.

gdzie:

Q

- ilość ciepła przekazywana na drodze złożonej

wymiany,



k

- cząsteczkowy współczynnik wnikania na drodze

konwekcji
i przewodzenia,



r

-

współczynnik

wnikania

ciepła

przez

promieniowanie.

PRZEWODNICTWO

PRZEWODNICTWO

CIEPŁA

CIEPŁA

PRZEWODNICTWO

PRZEWODNICTWO

CIEPŁA

CIEPŁA

JEST TO, ZJAWISKO PRZEPŁYWU

JEST TO, ZJAWISKO PRZEPŁYWU

ENERGII

ENERGII

CIEPLNEJ POMIĘDZY NIERÓWNOMIERNIE

CIEPLNEJ POMIĘDZY NIERÓWNOMIERNIE

OGRZANYMI

CIAŁAMI.

W PRZYPADKU

OGRZANYMI

CIAŁAMI.

W PRZYPADKU

GAZU POLEGA ONO, MIKROSKOPOWO

GAZU POLEGA ONO, MIKROSKOPOWO

RZECZ

UJMUJĄC,

NA

WZAJEMNYM

RZECZ

UJMUJĄC,

NA

WZAJEMNYM

PRZEKAZIE

ENERGII

BEZWŁADNEGO

PRZEKAZIE

ENERGII

BEZWŁADNEGO

RUCHU

CIEPLNEGO

MOLEKUŁ

RUCHU

CIEPLNEGO

MOLEKUŁ

PROWADZĄCYM DO WYRÓWNYWANIA SIĘ

PROWADZĄCYM DO WYRÓWNYWANIA SIĘ

(UŚREDNIANIA)

TEJ

ENERGII

(UŚREDNIANIA)

TEJ

ENERGII

(TEMPERATURY)

(TEMPERATURY)

.

.

JEST TO, ZJAWISKO PRZEPŁYWU

JEST TO, ZJAWISKO PRZEPŁYWU

ENERGII

ENERGII

CIEPLNEJ POMIĘDZY NIERÓWNOMIERNIE

CIEPLNEJ POMIĘDZY NIERÓWNOMIERNIE

OGRZANYMI

CIAŁAMI.

W PRZYPADKU

OGRZANYMI

CIAŁAMI.

W PRZYPADKU

GAZU POLEGA ONO, MIKROSKOPOWO

GAZU POLEGA ONO, MIKROSKOPOWO

RZECZ

UJMUJĄC,

NA

WZAJEMNYM

RZECZ

UJMUJĄC,

NA

WZAJEMNYM

PRZEKAZIE

ENERGII

BEZWŁADNEGO

PRZEKAZIE

ENERGII

BEZWŁADNEGO

RUCHU

CIEPLNEGO

MOLEKUŁ

RUCHU

CIEPLNEGO

MOLEKUŁ

PROWADZĄCYM DO WYRÓWNYWANIA SIĘ

PROWADZĄCYM DO WYRÓWNYWANIA SIĘ

(UŚREDNIANIA)

TEJ

ENERGII

(UŚREDNIANIA)

TEJ

ENERGII

(TEMPERATURY)

(TEMPERATURY)

.

.

DLA CIAŁ STAŁYCH W MIKROSKOPOWYM

DLA CIAŁ STAŁYCH W MIKROSKOPOWYM

OPISIE PROCESU PRZEWODNICTWA CIEPŁA

OPISIE PROCESU PRZEWODNICTWA CIEPŁA

ISTOTNĄ ROLĘ PEŁNIĄ

ISTOTNĄ ROLĘ PEŁNIĄ

DRGANIA SIECI

DRGANIA SIECI

KRYSTALICZNEJ

(FOTON)

KRYSTALICZNEJ

(FOTON)

I WZAJEMNE

I WZAJEMNE

ODDZIAŁYWANIE NOŚNIKÓW PRĄDU (

ODDZIAŁYWANIE NOŚNIKÓW PRĄDU (

GAZ

GAZ

ELEKTRONOWY).

ELEKTRONOWY).

DLA CIAŁ STAŁYCH W MIKROSKOPOWYM

DLA CIAŁ STAŁYCH W MIKROSKOPOWYM

OPISIE PROCESU PRZEWODNICTWA CIEPŁA

OPISIE PROCESU PRZEWODNICTWA CIEPŁA

ISTOTNĄ ROLĘ PEŁNIĄ

ISTOTNĄ ROLĘ PEŁNIĄ

DRGANIA SIECI

DRGANIA SIECI

KRYSTALICZNEJ

(FOTON)

KRYSTALICZNEJ

(FOTON)

I WZAJEMNE

I WZAJEMNE

ODDZIAŁYWANIE NOŚNIKÓW PRĄDU (

ODDZIAŁYWANIE NOŚNIKÓW PRĄDU (

GAZ

GAZ

ELEKTRONOWY).

ELEKTRONOWY).

WYMIENNIKI

CIEPŁA

WYMIENNIKI

CIEPŁA

SĄ PRZEZNACZONE

SĄ PRZEZNACZONE

DO

WSPÓŁPRACY

Z

DO

WSPÓŁPRACY

Z

DWOMA

DWOMA

NIEZALEŻNYMI

NIEZALEŻNYMI

OBIEGAMI.

OBIEGAMI.

WYMIENNIKI

CIEPŁA

WYMIENNIKI

CIEPŁA

SĄ PRZEZNACZONE

SĄ PRZEZNACZONE

DO

WSPÓŁPRACY

Z

DO

WSPÓŁPRACY

Z

DWOMA

DWOMA

NIEZALEŻNYMI

NIEZALEŻNYMI

OBIEGAMI.

OBIEGAMI.

WYMIENNIKI

WYMIENNIKI

CIEPŁA

CIEPŁA

WYMIENNIKI

WYMIENNIKI

CIEPŁA

CIEPŁA

PRZYKŁĄDEM

MOGĄ

BYĆ

PŁASZCZOWO-

RUROWE
WYMIENNIKI CIEPŁA

PRZYKŁĄDEM

MOGĄ

BYĆ

PŁASZCZOWO-

RUROWE
WYMIENNIKI CIEPŁA

WYMIENNIKI CIEPŁA PŁASZCZOWO-
RUROWE I PŁYTOWE STOSOWANE SĄ
NAJCZĘŚCIEJ:

WYMIENNIKI CIEPŁA PŁASZCZOWO-
RUROWE I PŁYTOWE STOSOWANE SĄ
NAJCZĘŚCIEJ:

zastosowanie

medium

czynnik chłodzący /

grzewczy

jako chłodnica

woda, olej, emulsja, ług,

sprężone powietrze,

sprężony gaz

woda (słodka, morska lub

zmieszana)

jako kondensator

para

woda (słodka, morska lub

zmieszana)

jako ogrzewacz

woda słodka, woda

morska, olej, gaz

gorąca woda

 płaszczowo-rurowy wymiennik (chłodnica /

ogrzewacz cieczy i gazów, kondensator) pow.
chłodząca od 2 do 320 m

2

 płaszczowo-rurowy wymiennik

(chłodnica /

ogrzewacz cieczy i gazów, kondensator) pow.
chłodząca od 2 do 320 m

2

 wymiennik z rurami użebrowanymi

(chłodnica / ogrzewacz cieczy i gazów) pow.
chłodząca od 10 do 600 m

2

 wymiennik z rurami użebrowanymi

(chłodnica / ogrzewacz cieczy i gazów) pow.
chłodząca od 10 do 600 m

2

 wymiennik z rurami użebrowanymi

(chłodnica / ogrzewacz cieczy i gazów) pow.
chłodząca od 10 do 950 m

2

 wymiennik z rurami użebrowanymi

(chłodnica / ogrzewacz cieczy i gazów) pow.
chłodząca od 10 do 950

m

2

 płaszczowo-rurowy wymiennik (chłodnica

powietrza i innych gazów) pow. chłodząca od 4
do 133 m

2

 płaszczowo-rurowy wymiennik

(chłodnica

powietrza i innych gazów) pow. chłodząca od 4
do 133 m

2

 płytowy wymiennik (chłodnica / ogrzewacz

cieczy, kondensator) pow. chłodząca od 0,5 do
1000 m

2

 płytowy wymiennik

(chłodnica / ogrzewacz

cieczy, kondensator) pow. chłodząca od 0,5 do
1000 m

2

 płaszczowo-rurowy wymiennik (chłodnica /

ogrzewacz cieczy) pow. chłodząca od 1,3 do
130 m

2

 płaszczowo-rurowy wymiennik

(chłodnica /

ogrzewacz cieczy) pow. chłodząca od 1,3 do
130 m

2

PAROWNIKI PŁYTOWE

-

-

WYMIENNIKI TEGO

WYMIENNIKI TEGO

TYPU PRZEZNACZONE SĄ DO WSPÓŁPRACY

TYPU PRZEZNACZONE SĄ DO WSPÓŁPRACY

Z

DWOMA

NIEZALEŻNYMI

OBIEGAMI

Z

DWOMA

NIEZALEŻNYMI

OBIEGAMI

CHŁODNICZYMI.

CHŁODNICZYMI.

PAROWNIKI PŁYTOWE

-

-

WYMIENNIKI TEGO

WYMIENNIKI TEGO

TYPU PRZEZNACZONE SĄ DO WSPÓŁPRACY

TYPU PRZEZNACZONE SĄ DO WSPÓŁPRACY

Z

DWOMA

NIEZALEŻNYMI

OBIEGAMI

Z

DWOMA

NIEZALEŻNYMI

OBIEGAMI

CHŁODNICZYMI.

CHŁODNICZYMI.

SPECJALNA

BUDOWA

WEWNĘTRZNA

SPECJALNA

BUDOWA

WEWNĘTRZNA

WYMIENNIKA POWODUJE TO, ŻE KAŻDY

WYMIENNIKA POWODUJE TO, ŻE KAŻDY

KANAŁ

KANAŁ

W

W

PRZESTRZENI OCHŁADZANEJ

PRZESTRZENI OCHŁADZANEJ

SĄSIADUJE

Z

DWOMA

KANAŁAMI

SĄSIADUJE

Z

DWOMA

KANAŁAMI

NIEZALEŻNYCH OBIEGÓW CHŁODNICZYCH

NIEZALEŻNYCH OBIEGÓW CHŁODNICZYCH

R1

R1

I

I

R2

R2

.

.

SPECJALNA

BUDOWA

WEWNĘTRZNA

SPECJALNA

BUDOWA

WEWNĘTRZNA

WYMIENNIKA POWODUJE TO, ŻE KAŻDY

WYMIENNIKA POWODUJE TO, ŻE KAŻDY

KANAŁ

KANAŁ

W

W

PRZESTRZENI OCHŁADZANEJ

PRZESTRZENI OCHŁADZANEJ

SĄSIADUJE

Z

DWOMA

KANAŁAMI

SĄSIADUJE

Z

DWOMA

KANAŁAMI

NIEZALEŻNYCH OBIEGÓW CHŁODNICZYCH

NIEZALEŻNYCH OBIEGÓW CHŁODNICZYCH

R1

R1

I

I

R2

R2

.

.

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ