17966

WSTĘP TEORETYCZNY

1.    Wymiana ciepła prze* konwekcji;, prawo Newtona

Ciepło rozprzestrzenia się przez konwekcję (przepływ) w środowiskach płynnych i gazowych. Cząsteczki materiału poruszają się przenosząc ciepło. Lokalne ogrzanie lub ochłodzenie np. cieczy lub powietrza powoduje przemieszczanie cząsteczek tak, że temperatura wyrównuje się nie tylko na skutek przewodzenia, ale także przez konwekcję. Wywołany w ten sposób ruch powietrza (lub cieczy) ma ograniczona prędkość, wskutek czego intensywność wymiany ciepła przez konwekcje swobodną jest stosunkowo mała. Intensywność tą można zwiększyć wywołując mechanicznie ruch gazu (cieczy) przy pomocy różnych pomp i wentylatorów. Mamy wtedy do czynienia z tzw. konwekcją wymuszoną. Rozróżniamy dwa rodzaje konwekcji uwzględniające różnice w ruchu cząsteczek: laminamą - cząsteczki poruszają się równolegle do kierunku przepływu; turbulentną- nieuporządkowany charakterystyczny ruch cząsteczek.

Zgodnie z prawem Newtona wymiana ciepła przez konwekcję wyraża się zależnością: qk ^=ock(tc-tF) gdzie:

cfc W/ m² - gęstość strumienia cieplnego przepływającego między ośrodkiem a powierzchnią, ©et W/ m² K- wsp. przejmowania ciepła przez konwekcję, tc °C-temp. ośrodka; t_F °C- temp. powierzchni.

2.    Wymiana ciepła prze/ promieniowa nic, prawo .Kjrchhpffą, prawo Stefana- Boltzmanna

Wymiana ciepła przez promieniowanie odbywa się za pośrednictwem fal elektromagnetycznych o długości 760- 3000 mm, które rozprzestrzeniają się prędkością światła. Promieniowanie cieplne różnych ciał zależy od ich temperatury. Mimo to zdolność promieniowania różnych ciał mających tę sama temperaturę nie jest jednakowa. Zdolność promieniowania materiałów w danej temp. nie może przekroczyć określonej maksymalnej wartości.

Ciało, które w danej temp. posiada max. zdolność wypromieniowania ciepła nazywa się ciałem doskonale czarnym.

Intensywność wymiany ciepła przez promieniowanie zależy od: temperatury ciał, zdolności promieniowania,

- absorpcji i odbicia, kształtu, rozmiarów,

wzajemnego położenia ciał.

Całkowita energii promieniowania Q₀ = Qc ⁺ Qp ⁺ Q_n gdzie:

Q_c - część energii pochłoniętej przez ciało,

Qp - część energii odbitej od ciała,