scianki

'ⁿ⁺¹) In ^dw

Q =

G =

_    , In- opór przewodzenia ciepła, K/W

2tiAL d,

_ -ln^ = 2ttAL r,

R> =

Przenoszenie ciepła od płynu cieplejszego do chłodniejszego przez rozdzielającą je przegrodę nazywa się przenikaniem ciepła.

M ^/'2

Przewodzenie ciepła może występować w ciałach stałych, cieczach i gazach. T en sposób wymiany ciepła w większości przypadków jest związany z molekularnym ruchem poszczególnych cząstek. Cząstki mające wyższą energię, przekazują na skutek zderzeń część swej energii cząsteczkom o niższej energii. Mechanizm przewodzenia ciepła zależy od stanu skupienia ciała przewodzącego ciepło. W gazach i cieczach energia ciepła przewodzonego jest przenoszona głównie podczas bezładnych zderzeń cząstek. W ciałach stałych natomiast przewodzenia ciepła polega przede wszystkim na przenoszeniu energii przez swobodne elektrony, (dobre przewodniki ciepła) oraz drgania atomów w siatce krystalicznej. Włącznie przez przewodzenie odbywa się wymiana ciepła w ciałach stałych nie przenikliwych dla promieniowania cieplnego oraz w płynach, gdy nie występuje przemieszczenie względem siebie makroskopowych części płynu.

jednowarstwowa wielowarstwowa |    jednowarstwowa I wielowarstwowa |

_ T.i (_n+1) Q -

n

ER,

i-1

Konwekcja (unoszenie ciepła) jest związane z przepływem płynów. Energia jest przenoszona z miejsc o wyższej temperaturze, nie poprzez pojedyncze molekuły, ale na skutek przemieszczania się cahych elementów płynu. Konwekcja ciepła jest w związku z tym związana z ruchem makroskopowym części płynu o różnych temperaturach. T en sposób wymiany ciepła jest dużo szybszy niż przewodzenie ciepła. Wyróżnia się konwekcje wymuszoną i swobodną (naturalną). W wymuszonej konwekcji ciepła ruch płynu i związany z nim przepływ ciepła jest wywołany sztucznie przez specjalne urządzenia, np. wentylatory, pompy czy mieszadha. W swobodnej konwekcji ciepła ruch płynu jest samoistny a jego przyczyną może być różnica gęstości spowodowana różnicą temperatur w ośrodku. Płyn o wyższej temperaturze ma zwykle mniejszą gęstość, co powoduje unoszenie się ku górze, gdzie miesza się z zimnym płynem, przekazując mu część swej energii. T ak więc, analiza zagadnień konwekcji wymaga znajomości warunków przepływu płynu, w którym zachodzi wymiana ciepła.

jednowarstwowa i wielowarstwowa

1    (i 1

fcf 2tiA,L dj

jednowarstwowa |J wielowarstwowa

T.i -T_w2

R.

gdzie:

Q- strumień przewodzonego ciepła, W T_w1, Tuc-temperatury powierzchni ścianki, K 1 . r* 1

L- długość ścianki cylindrycznej, m A,-współczynnik przewodzenia ciepła, W/(m²K) r-t, r₂, d₁₍ d₂ - promienie i średnice odpowiednio wewnętrzne i zewnętrzne, m

finicja wspofczynniK wniKama ciepfa |

;awo Newtona ji równania korelacyjne ( właściwości gazów tecł

G = oA(T_w -T_f) gdzie:

G- strumień ciepła, W

a- współczynnik wnikania ciepła, W/(m²K)

A - pole wymiany ciepła, m²

Q =

gdzie:

Q- strumień przewodzonego ciepła, W T_w1, T^-temperatury powierzchni ścianki, K

g

R_x = — - opór przewodzenia ciepła, K/W AA,

5-    grubość ścianki, m

A - pole wymiany ciepła, m²

A,-współczynnik przewodzenia ciepła, W/(m²K)

G = kA(T_fl-T_f2) gdzie:

G- strumień cięła, W,

k- współczynnik przenikania ciepła (Pecleta)

116 1

(dla przegrody płaskiej - = —+-+ —),

k a, A, cą

a - współczynnik wnikania ciepła, W/(m² K),

6-    grubośćścianki płaskiej, m,

A. - współczynnik przewodzenia ciepła, W/(m K) A - ploe wymiany ciepła, m²,

Promieniowanie ciepła polega na przekazywaniu energii za pośrednictwem fal elektromagnetycznych. W przeciwieństwie do przewodzenia i konwekcji promieniowanie nie wymaga ośrodka materialnego, w którym moghoby się rozchodzić, gdyż może ono także rozchodzić się w próżni. Każde ciaho mające temperaturę wyższą niż temperatura zera bezwzględnego wypromieniowuje ciepho, jak również je pochłania. Energia promieniowania rozchodzi się z prędkością światha, co wynika z jej elektromagnetycznego pochodzenia.

de ca

gdzie:

i* - intensywnością emisji, W/m³