Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Перенос теплоты в вакууме

Читайте также:
  1. Анализ переноса и контрпереноса, выявление центральной конфликтной темы во время взаимодействия психолога и клиента(9 пар взаимодействия).
  2. Внутренняя энергия. Работа в термодинамике. Количество теплоты.
  3. Глава 3.5. Переносные и передвижные электроприемники
  4. Для переноса ионов против концентрационного градиента
  5. Жизнестойкость и переносимость стрессов
  6. Затрата дополнительного количества теплоты на нагрев пароводяной смеси приводит к временному уменьшению количества образующегося пара.
  7. Иммунохимическая окраска мембраны после проведения электропереноса.

Теплопередача в разреженных газах может происходить за счет конвекции, теплопроводности и излучения.

При низком вакууме конвективный теплообмен играет важную роль. Перенос теплоты конвекцией от поверхности нити, нагретой до температуры Тн, к стенкам камеры, имеющим температуру Т, описыва­ется уравнением

Ек = α(Тн-Т)А, (1.35)

где α - коэффициент теплообмена; А - площадь поверхности нити. Ко­эффициент теплообмена в условиях вынужденной конвекции при попе­речном обтекании нити воздухом

αв = Nuλ/d, (1.36)

где λ - коэффициент теплопроводности газа; d - характерный размер, диаметр нити; Nu=k1Rek2 - критерий Нуссельта; Re=vгdr/h - критерий Рейнольдса; vг - скорость газового потока; k1 и k2 - константы.

Теплопроводность газа в качестве явления переноса при низком вакууме можно рассматривать аналогично вязкости газа. Вместо коли­чества движения в этом случае переносится энергия молекул газа.

Количество теплоты, отнесенное к одной молекуле газа,

Q1=cvmT, (1.37)

где сv- теплоемкость газа при постоянном объеме; m - масса молеку­лы газа; Т - абсолютная температура.

Если концентрация газа n постоянна, то аналогично (1.29) по­лучим выражение для теплового потока:

, (1.38)

где λн - коэффициент теплопроводности газа при низком вакууме:

λн = nmvарLcv/2 = ηcv. (1.39)

Коэффициент теплопроводности газа равен произведению коэффи­циента динамической вязкости на удельную теплоемкость, которую можно рассчитать по формуле

, (1.40)

где γ=сpv - отношение теплоемкости газа при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном объеме (для одноатомных газов γ=1,66; для двухатомных γ=1,4; для трехатомных γ=1,3); k - посто­янная Больцмана; m - масса молекулы газа.

Теплопередачу излучением в низком вакууме можно определить по закону Стефана-Больцмана:

, (1.41)

где Еи - плотность теплового потока, Вт/м; Т1, Т2 – температуры на внешней и внутренней поверхности переноса; Ег – геометрический фактор (для параллельных плоскостей и цилиндрических оболочек Ег=1); Ее - приведенная степень черноты.

В высоком вакууме конвективным теплообменом для технических расчетов пренебрегают. Теплопроводность газа между двумя поверх­ностями с температурой Т2 и Т1, используя (1.8) oпишем

, (1.42)

Или с учетом уравнения газового состояния и (1.40)

Eт = - λb(dT/dx)A, (1.43)

где λb - коэффициент теплопроводности газа при высоком вакууме:

, (1.44)

т.е. при высоком вакууме коэффициент теплопроводности пропорциона­лен давлению.

Теплопередачу излучением в высоком вакууме рассчитываем по формуле (1.41).

В области среднего вакуума конвективный теплообмен рассчиты­ваем по формулам (1.35), (1.36). А коэффициент теплопроводности приближенно

, (1.45)

где g1 и g2 примерно равны длине свободного пути L при средней

температуре.

 


Дата добавления: 2015-07-20; просмотров: 255 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Понятие о вакууме и давлении | Газовые законы | Средняя длина свободного пути | Понятие о степенях вакуума | Сорбционные явления в вакууме | Конденсация и испарение | Растворимость газов в твердых телах | Диффузия в газах | Режимы течения газов | Общая характеристика вакуумных насосов |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Вязкость газов| Электрические явления в вакууме

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.006 сек.)