Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Количественная оценка конвективной теплоотдачи



При передаче теплоты конвекцией интенсивность теплового потока прямо пропорциональна температуре жидкости или газа в данной точке и скорости течения в данном направлении

q = c r vi t, (3.14)

где vi - проекция скорости движения жидкости v на направление i.

Особый интерес представляет определение передачи теплоты у границ жидкости, например от речного потока к его ложу или от воздушного потока к поверхности ледяного покрова. Как известно, в непосредственной близости от границы скорость жидкости (газа) равна нулю, здесь теплота передается через пограничный слой механизмом конвективной теплопроводности. А конвективный теплообмен в природе определяется разницей между температурой подстилающей поверхности (может быть как твердой, так и жидкой) и температурой находящейся над ней жидкой или газообразной среды, в которой имеет место молярный перенос теплоты.

Принимая температуру подстилающей поверхности за tп, а температуру прилегающей к этой поверхности окружающей подвижной среды за θ, по закону Ньютона можно определить количество теплоты Qк (Вт/м2), теряемое 1м2 этой поверхности в единицу времени (интенсивность теплового потока при передаче теплоты конвекцией):

Qк = α (tп – θ), (3.15)

где α — эмпирический коэффициент теплоотдачи от подстилающей поверхности в окружающую среду.

Следует заметить, что зависимость (3.15) – далеко не физический закон, так как постоянная α скрывает, а не раскрывает множество различных факторов, от которых зависит теплоперенос к поверхности. Соотношение (3.15) получило широкое распространение благодаря тому, что оно позволяет резко упростить расчеты; кроме того, его определению посвящено много экспериментов, постановка и обработка результатов которых основывается на теории подобия.

Коэффициент теплоотдачи α определяется экспериментально. Он зависит от большого числа характеристик подстилающей поверхности и окружающей среды: шероховатости (формы) подстилающей поверхности, скорости движения, температуры и физических параметров окружающей среды.

В настоящее время существует много эмпирических формул по его оценке, полученных для различных подстилающих поверхностей, которые используются в практике гидрологами и гидротехниками:

1) при теплоотдаче от поверхности воды к воздуху

α1 = 2,65 [1 + 0,8ω + f(Δθ)], (3.16)

где ω скорость ветра на высоте 2 м над водной поверхностью, м/с; f(Δθ) — табличная функция, определяемая разностью температуры воды и воздуха (tп – θ);

2) при теплоотдаче от воды к нижней поверхности льда

 

(3.17)

 

где υ средняя скорость течения воды подо льдом за время ледообразования, м/с;

3) при теплоотдаче от поверхности льда к воздуху (при отсутствии снега на льду)

 

(3.18)

 




Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.