Основне рівняння теплопередачі, коефіцієнт теплопередачі

Теплопередача як вид перенесення енергії в просторі підкоряється основному кінетичному закону, відповідно до якого швидкість процесу прямо пропорційна рушійній силі та обернено пропорційна термічному опору

• , (4.134)

• де W_q - швидкість процесу теплопередачі;
• Q - кількість переданого тепла, Дж;
• F - площа поверхні теплопередачі, м²;
• τ - час, с;
• Δt - рушійна сила процесу - різниця температур;
• R_t - загальний термічний опір процесу теплопередачі.

Термічний опір на межі поділу теплоносіїв - величина, яка важко визначається, тому її зручно представити зворотною величиною k=1/R_t, яку звичайно називають константою швидкості процесу - коефіцієнтом теплопередачі.

У цьому випадку рівняння (4.134) подають у такому вигляді:

• ,(4.135)

• де k - коефіцієнт теплопередачі;
• Δt_ср - середня рушійна сила процесу теплопередачі для теплообмінного апарата.

Рівняння (4.135) називають основним кінетичним рівнянням процесу теплопередачі, тому що воно одночасно характеризує як кількість перенесеного тепла, так і швидкість його перенесення від гарячого теплоносія до холодного через стінку, що розділює.

Основне рівняння теплопередачі показує, яка кількість тепла передається в сталому процесі від гарячого теплоносія до холодного через роздільну стінку площею F м² за певної рухомої сили процесу - середній різниці температур між теплоносіями.

Коефіцієнт теплопередачі в рівнянні (4.135) є в певній мірі величиною, що характеризує середню швидкість складного процесу перенесення тепла між теплоносіями. Вирішивши рівняння (4.135) щодо коефіцієнта теплопередачі, одержали

• . (4.136)

З рівняння (4.136) випливає висновок, що коефіцієнт теплопередачі характеризує швидкість перенесення тепла та показує, яка кількість тепла передається за одиницю часу від гарячого теплоносія до холодного через 1 м² площі поверхні теплообміну при середній різниці температур між теплоносіями в 1 градус.

Підставивши в рівняння (4.136) основні одиниці вимірювання, знайшли

• .

Коефіцієнт теплопередачі пов'язує між собою окремі коефіцієнти тепловіддачі та теплопровідності з умовами проходження процесу теплообміну, що враховують агрегатний стан теплоносіїв і гідродинамічний режим їх руху.

Дата добавления: 2015-07-11