Таким образом:
α=f(L, d,…, t
ж
, ρ, р, с, λ, μ, ω, t
ст
)
Зависимость коэффициента теплоотдачи от большого числа факторов не
позволяет дать общую формулу для его определения и в каждом частном случае
необходимо прибегать к опытным исследованиям. В связи с этим изучение процессов
конвективного теплообмена проводят с применением метода подобия.
Уравнение теплопроводности, в отличие от уравнения теплоотдачи можно
рассчитать без применения теории подобия и для коэффициента теплопередачи λ=f(t)
можно определить расчетным путем.
4. Написать уравнение теплопередачи, объяснить его физический смысл. Как
выражается коэффициент теплопередачи через коэффициент теплоотдачи? Как
рассчитывается средняя разность температур?
Среди процессов переноса тепла один из наиболее распространенных в
инженерной практике является процесс передачи тепла от горячего теплоносителя к
холодному через разделительную стенку (процесс теплопередачи). Тепловой поток от
горячего теплоносителя с расходом G
1
и начальной температурой t
1
передается через
стенку, толщиной δ
к
холодному продукту в аппарате в количестве G
2
и начальной
температурой t
2
. Таким образом, процесс теплопередачи состоит из процесса теплоотдачи
потока от горячего теплоносителя к поверхности стенки, процесса переноса тепла через
стенку и процесса теплоотдачи от поверхности стенки к холодному теплоносителю. В
процессе передачи тепла на поверхности стенки устанавливаются температуры, равные t
с1
и t
с2
. В обоих теплоносителях в слое, прилежащем к стенке, формируется тепловой
пограничный слой, в котором температура жидкости переменна и изменяется от ее
значения в ядре потока и до значения температур на поверхностях стенки. Плотность
теплового потока в процессах теплоотдачи определяется по закону Ньютона-Рихмана:
q=α∙(t-t
с
), Вт/м
2
Тогда мощность теплового потока будет равна:
Q=q∙F=α∙(t-t
с
)∙F, Вт
где F- площадь поверхности стенки, омываемая теплоносителями, м
2
.
Коэффициент пропорциональности α, называемый коэффициентом теплоотдачи,
характеризует интенсивность процесса теплоотдачи. По физическому смыслу α численно
равен количеству тепла в Дж, которое отдается теплоносителем к стенке или от стенки к
теплоносителю при площади 1 м
2
, при разности температур между жидкостью и стенкой в
1 К за время 1 с. Отсюда следует, что единица измерения коэффициента теплоотдачи