 |
|
Основное уравнение теплоотдачи
Количество теплоты, передаваемой от горячего теплоносителя, прямо пропорционально площади теплопередающей поверхности F, действующей средней разности температур dt, продолжительности процесса Т и коэффициенту теплоотдачи α :
Коэффициент теплоотдачи α показывает, какое количество теплоты передаётся от горячего теплоносителя к холодному через 1 м2 поверхности при средней разности температур в 1 градус за 1 с:
Коэффициент теплоотдачи зависит от:
- скорости жидкости ω , её плотности ρ и вязкости µ , т.е. переменных определяющих режим течения жидкости,
- тепловых свойств жидкости (удельной теплоёмкости ср, теплопроводности ), а также коэффициента объёмного расширения β ,
- геометрических параметров – формы и определяющих размеров стенки (для труб – их диаметр d и длина L), а также шероховатости ε стенки.
Вследствие сложной зависимости коэффициента теплоотдачи от большого числа факторов невозможно получить расчётное уравнение для α , пригодное для всех случаев теплоотдачи, поэтому для расчётов используют обобщённые (критериальные) уравнения для типовых случаев теплоотдачи.
Для определения коэффициента теплоотдачи необходимо знать температурный градиент жидкости у стенки, т.е. распределение температур в жидкости. Исходной зависимостью для обобщения опытных данных по теплоотдаче является общий закон распределения температур в жидкости, выражаемый дифференциальным уравнением конвективного теплообмена, которое носит название уравнение Фурье-Кирхгофа:
где 
[м2/сек]
где
λ - теплопроводность,
с – теплоёмкость,
ρ- плотность.
Дифференциальное уравнение конвективного теплообмена или уравнение Фурье-Кирхгофа:
Коэффициент температуропроводности характеризует тепловую инерционность тела, т.е. сравнивает скорость распространения теплоты (температуры) в различных средах (при прочих равных условиях быстрее нагреется и охладится то тело, которое обладает большим коэффициентом температуропроводности).
Для твёрдых тел 
Следовательно, 
При установившемся процессе теплообмена 
Лучистый теплообмен между газовым слоем и стенками газохода в поглощающей среде (эффективная степень черноты системы, поглощательная способность газового слоя, расчет теплообмена в лучевоспринимающих элементах ПГУ).