Ono što se naziva gustoćom toplotnog toka. Mjerenje gustoće topline toka

Ono što se naziva gustoćom toplotnog toka. Mjerenje gustoće topline toka
Ono što se naziva gustoćom toplotnog toka. Mjerenje gustoće topline toka

Toplotni protok

Toplotni protok

Količina topline koja se prenosi kroz izotermiče. u jedinicama. vrijeme. Dimenzija T. P. poklapa se s dimenzijom snage. T. P. mereno u vatima ili kcal / h (1 kcal / h \u003d 1,163 W). T. P., vezano za jedinicu. Izotermih. Površine, zvani. Gustina T. str., UD. T. p. Ili toplotno opterećenje; Obično je q, mjereno u m m2 ili kcal / (m2 h). Gustoća T. P. vektora, svaka komponenta na jedan je numerički jednaka broju prenesenog topline u jedinici. Vrijeme kroz jedinicu. Kvadratna četlačna na smjer.

Fizički enciklopedski rječnik. - M.: Sovjetska enciklopedija. . 1983 .

Toplotni protok

Vektor usmjeren prema suprotnom distrikture tempo i jednak ABS-u. Veličina hladnjaka toplote koja prolazi kroz izotermiče. Površina po jedinici vremena. Mjeri se u vatima ili kcal / h (1 kcal / h \u003d 1,163 W). T. p., Pripisano je jedinici izotermiča. Površine, zvani. Gustina T. p. Ili ud. T. P., u tehnici - isto Jedinice mjerenja UD. T. P. Poslužite w / m 2 i kcal / (m 2 · h).

Fizička enciklopedija. U 5 svezaka. - M.: Sovjetska enciklopedija. Glavni urednik A. M. Prokhorov. 1988 .


Gledajte šta je "toplinski protok" u drugim rječnicima:

    Toplotni protok - Toplotna toka je količina topline koja prolazi kroz uzorak po jedinici vremena. [Gost 7076 99] Toplotna toka je protok toplinske energije koja se prenosi u procesu razmjene topline. [Terminološki rječnik na betonskom i armiranom betonu. FSUE ... ... Enciklopedija Uvjeti, definicije i objašnjenja građevinskih materijala

    Količina prolaska topline po jedinici vremena kroz proizvoljnu izotermulnu površinu ... Veliki enciklopedski rječnik

    - (a. Toplinski tok, toplotni tok, brzina toplotnog protoka; N. Warmeflujβ, Warmestromung; F. Courant Calorifique, Flux de Chaleur; i. Corriente Termico, Torrente Calorico, Flujo Termico) Broj topline prenesenog kroz izotermiče. Površina po jedinici ... ... Geološka enciklopedija

    Količina topline prenesena kroz koja ili površina u procesu razmjene topline. Karakterizirana je gustoćom T. P., što je omjer količine topline prenesenom kroz površinu, po vremenskom intervalu za koji ... ... Encyclopedia tehnika

    toplotni protok - - - [Ya.n. Lulginsky, M.S.Fesi zhilinskaya, yu.s. Kabirov. Engleski ruski rječnik za elektrotehniku \u200b\u200bi struju, Moskva, 1999] Teme električne opreme, osnovni pojmovi EN Termalni termalni termalni strujni termički tok flukserski fluks ... Katalog tehničkih prevoditelja

    Termički protok TOK - PITANJE: - količina topline koja prolazi kroz ogradnu strukturu po jedinici vremena.

1. Ujednačen zid. Razmislite o homogenoj debljini zidova (Sl. 1-7), koeficijent toplotne provodljivosti, što je konstantno. Na vanjskim površinama zida održavaju se stalne temperature. Temperatura se varira samo u smjeru osi x. U ovom slučaju, temperaturno polje je jednodimenzionalno, izotermne površine su ravne i okomito su na X osi.

Na udaljenosti x ističemo unutar zidnog sloja debljine ograničenim na dvije izotermelne površine. Na osnovu Fourierovog zakona [jednadžba (1-1)] Za ovaj slučaj možete napisati:

Gustina toplotni tok q S stacionarnim termičkim režimom je konstantan u svakom dijelu, tako

Stalna integracija C utvrđena je iz graničnih uslova, naime kada i kada. Zamjena ovih vrijednosti na jednadžbu (b), imamo:

Nepoznata vrijednost gustoće termalnog fluksa Q, naime, utvrđuje se iz jednadžbe (B).

Slijedom toga, količina topline prenesena kroz jedinicu zidne površine po jedinici vremena izravno je proporcionalna omjeru termičke provodljivosti i razliku u temperaturi vanjskih površina i obrnuto proporcionalno debljini zida.

Jednadžba (1-2) je izračunata formula toplinske provodljivosti za ravni zid. Veže se među sobom četiri količine: i. Znajući bilo kakve tri, možete pronaći četvrto:

Odnos se naziva toplotnom provodljivošću zida, a inverzna vrijednost je toplinska otpornost. Potonje određuje pad temperature u zidu po jedinici gustoće topline.

Ako u jednadžbi (b) zamijeniti pronađene vrijednosti C i gustoće termičkog fluksa Q, tada dobijamo temperaturnu krivulju

Potonji pokazuje da sa stalnom vrijednošću koeficijenta toplotne provodljivosti temperatura homogenog zida varira ovisno o linearnom zakonu. U stvari, zbog svoje ovisnosti o temperaturi, koeficijent toplotne provodljivosti je varijabilna vrijednost. Ako se razmotri ta okolnost, dobit ćemo druge, složenije izračunske formule.

Za ogromnu većinu materijala, ovisnost koeficijenta toplotne provodljivosti na temperaturi ima linearnu prirodu vrsta. U ovom slučaju na osnovu Fourierovog zakona za ravni zid imamo:

Dijeljenje varijabli i uređene integracije, dobivamo:

Zamjena graničnih vrijednosti varijabli jednadžbu (e), imamo

Izvučeni iz jednadžbe (h) jednadžbe (G), dobivamo:

Sl. 1-7. Jedinstveni ravni zid.

Nova izračunata formula (1-4) nešto je složenija formulom (1-2). Tamo smo uzeli koeficijent toplotne provodljivosti u konstantnu i jednaku nekoj srednjoj vrijednosti.

Jedni druge desne delove ovih formula imamo:

Slijedom toga, ako se utvrdi srednjim medijem graničnih vrijednosti zidnih temperatura, tada su formule (1-2) i (1-4) i (1-4) ekvivalentne.

Uzimajući u obzir ovisnost koeficijenta toplotne provodljivosti na temperaturi, jednadžba temperaturne krivulje u zidu dobiva se rješavanjem jednadžbe (e) u odnosu na t i zamjenu vrijednosti iz (G), naime:

Slijedom toga, u ovom slučaju temperatura zida se ne mijenja ne linearno, već krivuljom. U ovom slučaju, ako je koeficijent B pozitivan, konveksnost krivulje je usmjerena prema gore, a ako je negativan (vidi Sliku 1-10).

2. Višeslojni zid.

Zidovi koji se sastoje od nekoliko heterogenih slojeva nazivaju se višeslojni.

Takvi su, na primjer, zidovi stambenih zgrada, u kojima se na jednom ruci nalazi veliki sloj od opeke unutarnji malter, Na drugoj, vanjskoj oblozi. Kriptivne peći, kotlovi i drugi toplinski uređaji također se sastoje od nekoliko slojeva.

Sl. 1-8. Višeslojni ravni zid.

Pustite da se zid sastoji od tri heterogena, ali čvrsto susjedna jednim drugim slojevima (Sl. 1-8). Debljina prvog sloja drugog i trećeg. U skladu s tim, koeficijenti toplinske provodljivosti slojeva. Pored toga, poznata je temperatura vanjskih površina zida. Toplinski kontakt između površina trebao bi biti savršen, označavamo temperaturu na kontaktnim mjestima.

Sa inpativnim režimom gustoća topline toka je konstantna i za sve slojeve iste. Stoga na osnovu jednadžbe (1-2) možete napisati:

Iz ovih jednadžbi lako je odrediti temperaturu glave svaki sloj:

Zbroj glave temperature u svakom sloju je potpuni temperaturni tlak. Sklapanje lijeve i desne dijelove sustava jednadžbi (M), dobivamo:

Iz omjera (h) odredite vrijednost gustoće topline fluksa:

Analognom sa gore navedenim možete odmah napisati izračunatu formulu za -letar zid:

Budući da je svaka karakteristika nazivnika u formuli (1-6) toplinska otpornost sloja, zatim iz jednadžbe (1-7) slijedi da je ukupna toplinska otpornost višeslojnog zida jednaka količini privatnog toplinskog otpora.

Sl. 1-9. Grafička metoda za određivanje srednjih temperatura.

Ako vrijednost gustoće topline fluksa iz jednadžbe (1-6) zamjenjuje jednadžbu (M), tada dobijamo vrijednosti nepoznate temperature:

Unutar svakog sloja temperatura varira u pravoj liniji, ali za višeslojni zid u cjelini, to je slomljena linija (Sl. 1-8). Vrijednosti nepoznate temperature višeslojnog zida mogu se odrediti i grafički (Sl. 1-9). Pri izgradnji grafikona na osi apscissa na bilo kojem obimu, ali u redoslijedu slojeva se deponuju vrijednosti njihovih toplinskih otpora, okomita se vraćaju. Na ekstremnim također u proizvoljnoj, ali jednakoj skali, vrijednosti vanjskih temperatura su odgođene.

Dobivene tačke A i C povezani su direktni. Točke raskrižja ovog izravnog sa prosječnim okotim daju vrijednosti željenih temperatura. Sa takvom izgradnjom. Otuda,

Zamjena vrijednosti segmenata, dobivamo:

Slično tome, dokazati to

Ponekad radi smanjenja proračuna, višeslojni zid izračunava se kao jednoslojni (homogena) debljina. U ovom se slučaju uvodi izračun takozvanog ekvivalentnog koeficijenta toplotne provodljivosti, što se određuje iz omjera

Odavde imamo:

Dakle, ekvivalentni koeficijent toplotne provodljivosti ovisi samo o vrijednostima toplinskih otpora i debljini pojedinih slojeva.

Kada se izračunata formula izvede za višeslojnog zida, pretpostavili smo da su slojevi bili usko susjedni jedni drugima i zahvaljujući idealnom toplotnom kontaktu, kontaktirajuće površine različitih slojeva imaju istu temperaturu. Međutim, ako su neraboća površine, bliski kontakt nemoguće i stvaraju se zračne praznine između slojeva. Budući da je toplotna provodljivost zraka mala, prisustvo još vrlo tanke praznine može snažno utjecati na smanjenje ekvivalentnog koeficijenta termičke provodljivosti na zidu višeslojnog zida. Sličan efekat ima sloj metalnog oksida. Stoga, pri izračunavanju i posebno prilikom mjerenja toplotne provodljivosti višeslojnog zida obratite pažnju na gustoću kontakata između slojeva.

Primjer 1-1. Odredite gubitak topline kroz zid od opeke dužine 5 m, visine 3 m i debljine 250 mm, ako se temperatura održava na zidnim površinama. Koeficijent toplotne provodljivosti od opeke A \u003d 0,6 W / (m ° C).

Prema jednadžbi (1-2)

Primjer 1-2. Odredite vrijednost koeficijenta toplotne provodljivosti materijala zida, ako je debljina mm i temperaturnom tlačnom gustoću topline toplotnog toka.

U 1 vrste prenosa topline

Teorija razmjene topline je nauka o procesima prijenosa topline. Three Exchange je složen proces koji se može podijeliti na brojne jednostavne procese. Postoje tri osnovna osnovna ugledna od druge procesa razmjene topline - toplotna provodljivost, konvekcijsko i toplotno zračenje.

Toplotna provodljivost - Javlja se kada je direktan kontakt (sudar) čestica neke tvari (molekule, atomi, besplatni elektroni), praćen razmjenom energije. Toplinska provodljivost u gasovima i tekućinama je beznačajna. Znatno intenzivni procesi toplotne provodljivosti u čvrstim tijelima. Tijela sa niskom toplotnom provodljivošću nazivaju se toplotno izolirajuće.

Konvekcija - Javlja se samo u tekućinama i gasovima i prijenos topline kao rezultat kretanja i miješanja čestica tečnosti ili plina. Konvekcija je uvijek praćena termičkom provodljivošću.

Ako kretanje čestica tekućine ili plina uzrokuje razliku između njihovih gustoća (zbog temperaturne razlike), tada se takav pokret naziva prirodno konvekcija.

Ako se tečnost ili plin pomiče s pumpom, ventilatorom, izbacivačem i drugim uređajima, tada se takav pokret naziva prisilna konvekcija. Razmjena topline javlja se u ovom slučaju značajno intenzivnije od prirodne konvekcije.

Toplinsko zračenje Sastoji se od prijenosa topline iz jednog tijela na drugi elektromagnetski valovi koji proizlaze iz složenih molekularnih i atomskih uznemirenosti. Elektromagnetski valovi šire iz površine tijela u svim smjerovima. Kada sam našao druga tela na putu, blistavu energiju mogu se djelomično apsorbirati, ponovo se pretvarati u toplinu (povećavajući temperaturu).

B2 Fourierov zakon i koeficijent toplotne provodljivosti

Proučavanje procesa distribucije topline u čvrstim tijelima, Fourierie eksperimentalno utvrdio količina prenesene toplote je srazmjerna padu temperature, vremena i presjeka prostora, okomito na smjer distribucije topline.

Ako se količina prenesenog topline pripisuje se jedinici odjeljka i jedinicom vremena, onda možete napisati:

Jednadžba (1.6) je matematički izraz temeljnog zakona toplotne provodljivosti - fourierov zakon. Ovaj zakon temelji se na svim teorijskim i eksperimentalnim studijama procesa toplotne provodljivosti. MINUS znak ukazuje da je vektor toplotnog fluksa usmjeren na stranu suprotno od gradijenta temperature.

Koeficijent toplotne provodljivosti

Neproporcionalnost U jednadžbi (1.6) je koeficijent toplotne provodljivosti. Karakterizira fizička svojstva tijela i sposobnost izvođenja topline:

(1.7)

Vrijednost To je količina topline koja prolazi po jedinici vremena kroz jedinicu izotermne površine na gradijentu temperature jednak jednom.

Za razne tvari koeficijent toplotne provodljivosti je različit i ovisi o prirodi tvari, njegove strukture, vlažnosti, prisutnosti nečistoća, temperature i drugih faktora. U praktičnim proračunima, koeficijent toplotne provodljivosti građevinskog materijala treba uzimati u Snip II-3-79 ** "Građevinsko inženjerstvo".

Na primjer:

    za gasove - = 0.0050.5 [W / ms]

    za tečnosti - = 0.080.7 [W / ms]

    građevinski materijal i toplotni izolatori - = 0,023.0 [w / ms]

    za metale - = 20400 [w / ms]

B3 Termička provodljivost

Toplinska provodljivost je proces prenošenja unutrašnje energije iz većeg dijelova tijela (ili tijela) na manje grijane dijelove (ili tijela), koje se izvode haotičnim pokretnim česticama tijela (atomi, molekula, elektrona itd.). Takva izmjena topline može se pojaviti u bilo kojem tijelu s nehomogenom raspodjelom temperature, ali mehanizam prijenosa topline ovisit će o agregatnom stanju tvari.

Termička provodljivost se naziva i kvantitativna karakteristika sposobnosti tijela da izvodi toplinu. U odnosu na toplinske lance sa električnim, ovo je analog izvodljivosti.

Sposobnost tvari vrši se karakterizirana toplina koeficijent toplotne provodljivosti (posebna toplotna provodljivost). Numerički, ova karakteristika jednaka je količini topline prolazeći kroz uzorak materijala debljine 1 m, površine 1 m 2, po jedinici vremena (drugo) s jednim temperaturnim gradijentom.

Istorijski je vjerovalo da je prenos toplotne energije povezan s protokom grijanja iz jednog tijela u drugu. Međutim, kasniji eksperimenti, posebno zagrijavanje topovskog obrezivanja, negirali su stvarnost postojanja grijanja kao neovisnog tipa materije. U skladu s tim, trenutno se smatra da je fenomen toplinske provodljivosti zbog želje objekti da se zauzimaju približavanje termodinamičkoj ravnoteži, koji se izražava u izravanju njihove temperature.

U praksi je također potrebno uzeti u obzir provodljivost topline zbog konvekcije molekula i probojljivosti zračenja. Na primjer, s kompletnim vakuumom za navigaciju, toplina se može prenijeti zbog zračenja (primjer - sunce, instalacija infracrvene zračenja). A plin ili tekućina mogu se razmijeniti grijani ili hlađeni slojevi neovisno ili umjetno (primjer - sušilo za kosu, topli ventilatori). Također u kondenziranim medijima moguće je "preskočiti" preskočiti "fonone iz jednog čvrstog tijela u drugi kroz podmikro.

B4konvektivna razmjena topline Konvektivna izmjena topline može se pojaviti samo u pokretnim medijima - kapljivim tečnostima i plinovima. Obično se pomični medij konvencionalno naziva tekućina bez obzira na zbirno stanje tvari.

Toplotni protok TUŽILAC WHITING - PITANJE: , WT, prenesen pod konvektivnom razmjenom topline, određuje Newton Richmann Formula:

TUŽILAC WHITING - PITANJE: = F. ( t. j. - t. ) , (2.1)

gde: - Koeficijent prenosa topline, w / m 2 s;

F. - površina razmjene topline, m 2;

t. j. i t. - respektivno, temperatura tečnosti i površine zida, c.

Temperaturna razlika ( t. j. - t. ) Ponekad zvani temperaturni pritisak.

Koeficijent prijenosa toplote karakterizira količinu topline koja se prenosi konvekcijom kroz jedinicu površine po jedinici vremena na temperaturnom tlaku od 1 ° C i ima dimenzije [j / m 2 c] ili [w / m 2 c] ili [w / m 2 c].

ili kinematično ( = / ), koeficijent proširenja svezak ;

Brzina kretanja tečnosti w. ;

Tečne i zidne temperature t. j. i t. ;

Obrasci i linearne dimenzije oprane zid ( F. , l. 1 Veličina koeficijenta prenosa topline ovisi o skupu faktora, naime:

Lik (režim) pokreta tekućine (laminar ili turbulentno);

Priroda pojave pokreta (prirodna ili prisilna);

Fizička svojstva pokretnog srednjeg koeficijenta medija - toplotna provodljivost gustina , toplotni kapacitet od , dinamički koeficijent viskoznosti ( ), l. 2 ,...).

Dakle, općenito možete napisati: = f. (W, , od, , , , t. j. , t. , F. ,l. 1 ,l. 2 ,...). (2.2)

Nusselt kriterij. Postavlja odnos konvekcije intenziteta prijenosa topline ( ) i toplotna provodljivost ( ) Na granici, čvrsto tijelo - tečnost: Nu. = l. / . (2.3)

Prandtl kriterij. Karakterizira mehanizme prijenosa topline u tečnosti (ovisi o fizičkim svojstvima tečnosti): Pr. = / sVEDOK JOVANOVIĆ - ODGOVOR: = c. / . (2.4)

Vrijednost sVEDOK JOVANOVIĆ - ODGOVOR: = / c. Nosi naslov koeficijent temperature.

Reynolds kriterij. Postavlja omjer inercijalnih i viskoznih sila u tečnosti i karakterizira hidrodinamički način kretanja tečnosti. R \u003d v * l / nu Re. = wL / .

Za Re. <2300 режим движения ламинарный, при Re. \u003e 10 4 - Burbulentno, 2300<Re. <10 4 режим движения переходной от ламинарного к турбулентному.

Kriterij Graolshaf.. Karakterizira omjer sila za dizanje nastalih iz razlike u gustoći sila tečnosti i viskoznosti. Razlika gustoće nastala je zbog razlike u temperaturi tečnosti u svom zapreminu: Gr. = gL 3 t. / 2 .

U svim jednadžbama navedenim gore, vrijednost l. - Karakteristične veličine, m.

Jednadžbe koje veže brojeve sličnosti nazivaju se kriteriji i uglavnom bilježe kako slijedi: Nu. = f. ( Re. , Gr. , Pr. ) . (2.7)

Kriteriji Jednadžba konvektivne izmjene topline tijekom prisilnog pokreta tekućine ima oblik: Nu. = cre m. Gr. n. Pr. p. . (2.8)

I sa slobodnim kretanjem okoliša: Nu. = dGR. k. Pr. r. . (2.9)

U ovim jednadžbama, koeficijenti proporcionalnosti c. i d. , kao i pokazatelji stepena u kriterijima m. , n. , p. , k. i r. Instalirani eksperimentalni način.

B5 zračenje za prijenos topline

Nosioci zračenja energije su elektromagnetske oscilacije s različitim talasnim dužinama. Prazni elektromagnetski talasi sposobni su za sva tijela koja imaju temperaturu osim apsolutne nule. Zračenje je rezultat intranmenmentalnih procesa. Ako uđete u druga tijela, zračenje je djelomično apsorbirano, djelomično se odražava i djelomično prolazi kroz tijelo. Akcije energije apsorbiranih, odraženih i prolazeći iz broja koji pada na tijelo su navedene respektivno SVEDOK JOVANOVIĆ - ODGOVOR: , R. i D. .

Očigledno je da SVEDOK JOVANOVIĆ - ODGOVOR: +R. +D. =1.

Ako a R. =D. \u003d 0, tada se takvo tijelo naziva apsolutno crna.

Ako je reflektivnost tijela R. \u003d 1 i refleksija podliježe zakonima geometrijske optike (I.E., ugao pada snopa jednak je uglu razmišljanja), tada se takva tijela nazivaju zrcaljen. Ako se reflektirana energija rasipa u svim mogućim smjerovima, tada se takva tijela nazivaju apsolutno bijela.

Tijela za koja D. \u003d 1 zvan apsolutno transparentno (dijatermika).

Zakoni toplotnog zračenja

Planck zakon Postavlja ovisnost površinske gustoće monohromatskog zračenja apsolutno crnih tijela E. 0 iz talasne dužine i apsolutne temperature T. .

Zakon Stephena Boltzmanna. Eksperimentalno (I.Stefan 1879.) i teoretski (L. Boltzman 1881.) utvrdio je da gustoća protoka vlastitog integralnog zračenja apsolutno crnog tijela E. 0 Direktno proporcionalno apsolutnoj temperaturi u četvrtom stepenu, i.e.:

gde 0 - Stalni Stephen Boltzmanna, jednak 5,67 € 10 -8 W / m 2 K 4;

Od 0 - koeficijent zračenja apsolutno crnog tijela jednak 5,67 W / m 2 K 4.

Indeks "0" u svim datim jednadžbama znači da se razmatra apsolutno crno tijelo. Prava tijela su uvijek sive. Stav \u003d S / s 0 Nazovite stepen crnog tijela, ona se mijenja u rasponu od 0 do 1.

S obzirom na sive tela, zakon Stephena Boltzmanna stječe obrazac: (2.11)

Stepen crne To uglavnom ovisi o prirodi tijela, temperature i stanju njene površine (glatka ili gruba).

Lambert zakon. Maksimalna površina zračenja pojavljuje se u smjeru normalnog do nje. Ako a TUŽILAC WHITING - PITANJE: n. - količina energije koja emitira normalnom na površini i TUŽILAC WHITING - PITANJE: - u smjeru ugla Sa normalnim, zatim, prema Lambert Zakonu: TUŽILAC WHITING - PITANJE: = TUŽILAC WHITING - PITANJE: n. jer. . (2.12)

Kirchhoff zakon. Omjer radijatskog kapaciteta tijela E. na njegov kapacitet apsorpcije Ali Za sva tijela iste i jednake zračenja apsolutno crnog tijela E. 0 Na istoj temperaturi: E / a \u003d e 0 = f. ( T. ) .

B6CHEd Exchange i prijenos topline

Diskrenirane elementarne vrste razmjene topline (toplotna provodljivost, konvekcijsko i zračenje) u praksi, u pravilu, istovremeno prolaze. Na primjer, konvekcija je uvijek praćena termičkom provodljivošću, zračenje često prati konvekcija. Kombinacija različitih vrsta razmjene topline može biti vrlo raznolika, a njihova uloga u općem procesu nejednakog. Ovo je takozvani složena razmjena topline.

U termičkim proračunima, ukupni (ukupni) koeficijent prijenosa topline često se koristi sa složenom izmjenom topline. 0 predstavljajući iznos koeficijenata prenosa topline s kontaktom koji uzima u obzir konvekciju, toplotnu provodljivost do i zračenje l. , tj 0 = do + l. .

U ovom slučaju, procijenjena formula za određivanje toplotnog fluksa ima obrazac:

TUŽILAC WHITING - PITANJE: =( do + l. )( t. j. - t. od )= 0 ( t. j. - t. od ) . (2.14)

Ali ako se zid oprali kapljicom, poput vode, zatim

l. \u003d 0 I. 0 = do . (2.15)

Transfer topline

U terminskom inženjerstvu, toplinski protok iz jedne tekućine (ili gasa) prenosi se na drugi kroz zid. Takav ukupni proces razmjene topline u kojem je prijenos topline za kontakt potreban dio, koji se zove transfer topline.

Primjeri takve složene izmjene topline mogu biti: izmjena topline između vode (ili pare) u uređaju za grijanje i unutarnji unutarnji; između zraka u zatvorenom i vanjskom zraku.

B7 Termički otpor Jedan i višeslojni dizajni

Razmotrite ovu vrstu složene razmjene topline

Prijenos topline kroz ravni jednoslojni zid.

Razmislite o prenosu topline kroz ravni jednoslojni zid. Pretpostavit ćemo da je toplotni tok usmjeren s lijeva na desno, temperaturu grijanog srednjeg sredstva t. x1 , Hladna u srijedu temperatura t. x2. . Temperatura zidnih površina nije poznata: označavaju ih kao t. c1 i t. c2. (Sl. 2.1).

Prijenos topline u kandidatur je proces složene topline i sastoji se od tri faze: prenošenje topline od grijanog srednjeg (tečnog ili gasa) na lijevu površinu zida i prijenosa toplote iz desna površina zida na hladni medij (tekući ili gas). Istovremeno se pretpostavlja da je površinska gustina termalnih tokova u tri navedena faza ista ako je zid ravni i mod razmjene topline stacionarni.

Vrijednost k. pozvan koeficijent prenosa topline I to je snaga toplotnog toka koja prolazi iz grijanog srednjeg do manje grijanog nakon 1 m 2 površine kada temperaturna razlika između medija 1k. Naziva se vrijednost koeficijenta prijenosa topline termička otpornost na prenos topline I označava R. , m 2 k / w:

Ova formula pokazuje da je ukupna toplinska otpornost jednaka količini privatnog otpora.

B8 ENtingertije za grijanje OGR dizajni

Svrha izračuna: Odaberite takav štap ograde izgradnje koji bi odgovarao snažnom za zaštitu zgrada 23.02.2003

Odredite debljinu toplotne izolacije

Zahtjevi za otpornost na prijenos topline na temelju sanitacije higijenskih uvjeta

Gde n. - koeficijent je usvojio ovisno o položaju vanjske površine priloženih konstrukcija u odnosu na vanjski zrak u tablici. 3 *, vidi i Tabela 4 od sadašnje koristi;

t. u - izračunata temperatura unutarnjeg zraka, o C, primljena prema Gost 12.1.005-88 i dizajnerskim standardima odgovarajućih zgrada i struktura (vidi takođe oglas 2);

t. n. - izračunata zimska temperatura vanjskog zraka, o C, jednaka prosječnoj temperaturi najhladnijih petodnevnih sigurnosti 0,92 za Snip 23-01-99 (vidi Dodatak 1);

Δ t. n. - Normativna temperaturna razlika između temperature unutarnjeg zraka i temperature unutarnje površine prilovne strukture, o C, primljeno po stolu. 2 *, vidi i tablicu. 3 ovog priručnika;

α u - Koeficijent prijenosa topline unutarnje površine priloženih konstrukcija snimljenih po stolu. 4 *, vidi i tablicu. pet.

Iz uslova uštedu energijeR. o tr. Prihvaćen za sve ostale vrste zgrada u tabeli. 2 Ovisno o sELDOUSSO-DAN period grijanja (HSOP)definirana formulom

HSOP = (t. u - t. popper.) z. popper. , (5a)

gde t. u - isto kao u formuli (5);

t. popper. - prosječna temperatura, o C, period grijanja sa prosječnom dnevnom temperaturom zraka ispod ili jednak 8 ° C do Snip 23-01-99 (vidi također adj. 1);

z. popper. - Trajanje, dan, period grijanja sa prosječnom dnevnom temperaturom zraka u nastavku Općenito (smanjeno) toplotna otpornost na jednoslojnu prilogu struktureR. o. , m 2 · o c / w, jednak zbroju svih pojedinačnih otpora, I.E.

gde α u - Koeficijent prijenosa topline unutarnje površine priloženih konstrukcija, bez (m 2 · o c), određeno po tabeli. 4 *, vidi i tablicu. 5 ovog priručnika;

α n. - Koeficijent prijenosa topline vanjske površine ogradnih konstrukcija, W / (m 2 · o c), određeno po stolu. 6 *, vidi i karticu. 6 ovog priručnika;

R. do - Toplinska otpornost na jednoslojni dizajn, određena formulom (2).

Toplinska otpornost (otpor prenosa topline) R. , m 2 · O C / W , - najvažnija imovina za toplotu ograde. Karakterizira ga razlika u temperaturi unutarnje i vanjske površine ograde, nakon 1 m 2 od kojih 1 vata toplinske energije (1 kilokalorija na sat) prolazi.

gde δ - debljina ograde, m;

λ - Koeficijent toplotne provodljivosti, w / m · S S.

Što je više toplinskog otpora prilovne strukture, to je bolja svojstva toplinske zaštite. Od formule (2) može se vidjeti da poveća povećanja toplotne otpornosti R. Potrebno je ili povećati debljinu ograde δ ili smanjite koeficijent toplotne provodljivosti λ To jest, koristite efikasnije materijale. Potonji je profitabilniji od ekonomskih razmatranja.

B9 Koncept mikroklime. Zamjena topline ljudi i uvjeti Comfort.Normat zahtijeva

Ispod mikroklivna soba Razumije se kombinacijom termičkih, zračnih i vlažnih načina u njihovoj vezi. Glavni zahtjev za mikroklimat je održavanje povoljnih uvjeta za ljude u sobi. Kao rezultat ljudskih metaboličkih procesa koji se javljaju u ljudskom tijelu, energija se oslobađa u obliku topline. Ova toplina (u cilju održavanja stalne temperature ljudskog tijela) mora se prenijeti na okoliš. U normalnim uvjetima, više od 90% proizvedene topline daje se okolišu (50% zračenja, 25% - konvekcija, 25% - isparavanje) i manje od 10% topline izgubljeno je kao rezultat metabolizma.

Intenzitet ljudskog prenosa toplote ovisi o mikroklimu sobe koju karakteriše:

Temperatura unutrašnjeg zraka t. u ;

Temperatura zračenja (prosječna temperatura njegovih ograđivanja) t. R. ;

Brzina kretanja (mobilnost) Zrak v. ;

Relativna vlažnost u .

Kombinacije ovih parametara mikroklime, u kojima se sačuva termalna ravnoteža u ljudskom tijelu i ne postoji napon u njegovom termoregulacijskom sustavuudoban ilioptimalan .

Najvažnije, za održavanje u sobi prvenstveno povoljne temperaturne uvjete, jer mobilnost i relativna vlaga u pravilu imaju beznačajne oscilacije.

Pored optimalnih razlikovanja dozvoljen Kombinacija mikroklimatskih parametara, u kojoj osoba može osjetiti malu nelagodu.

Dio sobe u kojoj je osoba glavno radno vrijeme naziva se servisiran ili radno područje. Toplinski uslovi u sobi ovisili su uglavnom iz IE. iz njegove temperature, što je uobičajeno karakterizirati uvjeti udobnosti.

Prvi uvjet je udobnost - određuje takav region kombinacija t. u i t. R. , pod kojima osoba, biće u centru radnog područja, ne doživljava pregrijavanje, nema hipotermije. Za tiho stanje čovjeka t. u \u003d 21 ... 23, za vožnju - 19..21, s teškim - 14 ... 16S.

Za hladno razdoblje godine, prvo stanje karakterizira formula:

t. R. =1,57 t. p -0,57 t. u 1,5 Gde: t. p =( t. u + t. R. )/ 2.

Drugi uslov komfora - Određuje dozvoljene temperature grijanih i hlađenih površina dok ih pronalazite u neposrednoj blizini.

Da biste izbjegli neprihvatljivu zračenje ili super hlađenje čovjekove glave površine stropa i zidova može se zagrijavati na dozvolu temperaturu:

Ili hlađen na temperaturu:, (3.3)

gde: - Koeficijent sastanka sa površine osnovne platforme na čovjekovoj glavi prema grijanoj ili hlađenoj površini.

Temperatura hladne podne površine u zimi može biti 2-2,5 -a ispod temperature sobe zbog velike osjetljivosti ljudskih nogu do superhlađenja, ali ne veće od 22-34, ovisno o svrsi prostorija.

Glavni regulatovani zahtjevi za mikroklimu prostora sadržani su u regulatornim dokumentima: Snip 2.04.05-91 (sa promjenama i dopunama), Gost 12.1.005-88.

U određivanju izračunatih meteoroloških uvjeta u sobi, sposobnost ljudskog tijela da aklimatizaciju u različito doba godine, uzima se u obzir intenzitet obavljenog rada i priroda generacija toplote u sobi. Izračunati parametri zraka normalizirani su ovisno o periodu godine. Razlikovati tri periode godine:

Hladno (prosječna dnevna vanjska temperatura t. n. <+8С);

Tranzicija (- "- t. n. \u003d 8S);

Toplo (- "- t. n. \u003e 8S);

Optimalni i dozvoljeni meteorološki uslovi (unutarnja temperatura zraka t. u ) Servisirani prostor stambenih, javnih i administrativnih i domaćih prostorija prikazan je u tablici 3.1.

Tabela 3.1.

Maksimalna dozvoljena temperatura zraka u radnom području - 28S (ako je izračunata vanjska temperatura veća od 25 ° C - dopuštena je 33 ° C).

Optimalne vrijednosti relativne vlažnosti zraka su 40-60%.

Optimalne brzine zraka u zatvorenom prostoru za hladni period su 0,2-0,3 m / s, za toplim periodom - 0,2-0,5 m / s.

B10 Inženjerske opreme zgrade za stvaranje i ušiše mikroklim

Potrebna mikroklima u prostorijama kreirana su sljedećim sistemima inženjerske opreme zgrada: grijanje, ventilacija i klima uređaj.

Sustavi grijanja Služite za stvaranje i održavanje u zatvorenom prostoru tokom hladnog perioda godine potrebne temperature zraka regulirane relevantnim standardima. Oni. Oni pružaju potreban termički način prostora.

U bliskoj vezi s termičkim režimom prostorija postoji zračni režim pod kojim se razumije proces razmjene zraka između soba i vanjskih zraka.

Ventilacioni sistemi Dizajniran za uklanjanje iz prostorija zagađenog i hranjenjem čistog zraka u njima. U ovom slučaju, procijenjena temperatura unutrašnjeg zraka ne smije se mijenjati. Ventilacijski sustavi sastoje se od uređaja za grijanje, vlaženje i sušenje zraka za sušenje zraka.

Klima uređaji su savršeniji način stvaranja i pružanja u prostorijama poboljšane mikroklime, I.E. Navedeni parametri zraka: temperatura, vlaga i čistoća, s dozvolom brzine zraka u sobi, bez obzira na vanjske meteorološke uvjete i varijable u vrijeme štetnih dionica u prostorijama. Klima uređaji sastoje se od termičkih uređaja za preradu zraka, čišćenjem ga od prašine, biološkog zagađenja i mirisa, kretanja i distribucije zraka u zatvorenom prostoru, automatske kontrole opreme i opreme.

U 11 Osnovna formula za izračunavanje dizajna gubitka topline

Q t \u003d f / r * (tb - tn) * (1 + b) * n gde

QT - Broj termičke energije koja se prenosi iz zatvorene unutrašnje unutrašnje strane

vanjski zrak, w

F - površina ograde, mg kvadrata

R - Opća otpornost na prenos toplote kućište, m 2 s / w

tB - TN - izračunata temperatura, respektivno, unutrašnji i vanjski zrak, c o

b - Dodatni gubitak topline, definiran dodatkom 9 Snip 2.04.05-91 *

n - koeficijent uzet ovisno o položaju vanjske površine u odnosu na vanjski zrak

U 12Mjerenje površina ograđenih konstrukcija vrši se prema:

Visina zidova prvog kata u prisustvu poda nalazi se:

    na terenu - između nivoa prvog i drugog kata

    na LAG-ovima - od najvišeg nivoa poda na katu prvog kata do poda drugog kata

    ako nema grijanog podruma - sa nivoa donje površine dizajna prizemlja do poda na razinu drugog kata

Visina srednjih podnih zidova:

    između nivoa podova ovog i prekrivanja poda

Visina zidova gornjeg kata:

    sa nivoa poda do vrha izolacijskog sloja potkrovlja preklapanja

Dužina vanjskih zidova uz vanjski obod zgrade:

    u kutnim prostorijama - od linije sjecišta vanjskih površina zidova do osi unutrašnjih zidova

    u ne ugaonim prostorijama - između osi unutrašnjih zidova

Dužina i širina stropova i podova iznad podruma i podzemlja:

Širina i visina prozora, vrata:

    na najmanjim dimenzijama u svjetlu

B13Conalne temperature izvan i unutar zraka

Za izračunatu temperaturu vanjske zrake t. N, ° C, ne najniža prosječna temperatura najhladnijih pet dana t. 5, ° C i njena vrijednost sa sigurnošću 0,92.

Da biste dobili ovu veličinu, najhladniji pet dana izabran je u svaku godinu segmenta koja se razmatra. pgodina (u Snip 23-01-99 * Period od 1925. do 1980-ih). Namjenske temperaturne vrijednosti najhladnijih pet dana t. 5 su rangirani u silaznom redoslijedu. Svaka vrijednost je dodijeljena broj t. Sigurnost Do Oh uglavnom izračunato formulom

Period godine

Ime sobe

Temperatura zraka, c

Rezultat temperature, c

Relativna vlažnost,%

Brzina zraka, m / s

optimalan

dozvoljen

optimalan

dozvoljen

optimalan

dopušteno, nema više

optimalno, nema više

dopušteno, nema više

Hladno

Dnevna soba

Isto, u područjima sa temperaturom najhladnijih pet dana (sigurnosti 0,92) minus 31s

Kupatilo kombinirano kupatilo

Toaleti i aktivnosti obuke

Hitni hodnik

Predvorje, stubište

Ostava

Dnevna soba

B14Theri toplina sa infiltracijskim zrakom. Dodatni gubitak topline. Specifična toplotna karakteristika. n. - koeficijent usvojen ovisno o položaju vanjske površine ograde u odnosu na vanjski zrak i određen Snip II-3-79 **;

 - Dodatni gubitak topline u frakcijama iz glavnih gubitaka, uzeti u obzir:

a) Za vanjske vertikalne i nagnute ograde usmjerene smjera iz kojih vjetar duva brzinom većim od 4,5 m / s sa ponovljivošću od najmanje 15% (prema Snip 2.01.01.-82) u iznosu od 0,05 vjetra ubrzava do 5 m / s i u iznosu od 0,10 brzinom od 5 m / s i više; Sa tipičnim dizajnom, potrebno je uzeti u obzir dodatne gubitke u iznosu od 0,10 za prvi i drugi kat i 0,05 - za treći sprat;

b) za vanjske vertikalne i nagnute ograde višespratnih zgrada u iznosu od 0,20 za prvi i drugi sprat; 0.15 - za treće; 0,10 - za četvrti kat zgrada sa brojem podova 16 ili više; Za zgrade od 10-15 etata potrebno je uzeti u obzir dodatne gubitke u iznosu od 0,10 za prvi i drugi sprat i 0,05 - za treći sprat.

Toplina i toplina za grijanje infiltrant zraka

Gubitak toplote za grijanje infiltrant zraka TUŽILAC WHITING - PITANJE: u , KW se izračunavaju za svaku grijanu sobu s jednim ili više prozora ili balkona ili balkona u vanjskim zidovima, na temelju potrebe za osiguravanjem grijanja grijanja vanjskih zraka u volumi jednog sata po satima po satima

TUŽILAC WHITING - PITANJE: u =0,28 L. iNF * P * C ( t. u - t. n. )

specifična toplotna karakteristika zgrade je maksimalni toplinski protok za zagrijavanje zgrade tokom razlike u temperaturi unutarnjeg i vanjskog medija u jednom stepenu Celzijusa, upućen na 1 kocku. M Grijani volumen zgrade. Stvarne specifične toplotne karakteristike određene su rezultatima ispitivanja ili prema rezultatima mjerenja stvarne potrošnje toplotne energije itd. Stvarna specifična toplinska karakteristika sa poznatim toplotnim linijama zgrade je: q \u003d (QD / (var (TB - TN.P)), gdje je QT izračunati toplotni gubitak svih prostorija zgrade, W; Varn - Zapremina grijane zgrade na vanjskoj organizaciji, kubic brojila; TB - temperatura zraka u zatvorenom prostoru, c; tn.p - vanjska temperatura, C. "

B15 su bile izdvajanja od ljudi o sunčevim zračenjem i drugim izvorima života

Određivanje rasipanja topline.Glavne vrste generacija topline uključuju dobit topline od ljudi, kao rezultat tranzicije mehanička energija U toplinskoj, od grijane opreme, od hlađenih materijala i drugih predmeta koji se uvoze u proizvodne prostorije iz izvora svjetlosti, iz proizvodnih proizvoda, iz solarnog zračenja itd.

Toplotni odlazni ljudizavisi od potrošene energije i potrošenom temperaturom zraka. Podaci za muškarce daju se u tablici. 2.3. Raspršivanje topline žena je 85%, a djeca - prosječno 75% generacija toplina muškaraca.

B16 Klasifikacija sistema grijanja. Rashladne tekućine

Sistem grijanja (CO) je kompleks elemenata namijenjenih za dobijanje, prenošenje i prenošenje potrebne količine topline u grijane sobe. Svaki CO uključuje tri glavna elementa (Sl. 6.1): generator topline 1, zaposlenik za dobivanje topline i prijenos do rashladne tečnosti; termički dirigentski sistem 2 za prijevoz na njima rashladno sredstvo iz generatora topline do uređaja za grijanje; uređaji za grijanje 3, prenoseći toplinu iz zraka za rashladno sredstvo i mjesta sobe 4.

Jedinica kotla za grijanje u kojoj se gori gorivo, a prenosi se nosilac topline i bilo koji drugi uređaj za razmjenu topline koji koristi osim u rashladnoj strani.

Zahtjevi za CO:

- sanitarna higijenska - osiguravanje odgovarajuće temperature zraka u sobi i površinama vanjskih ograda;

- ekonomski - Osiguravanje minimuma trenutne troškove izgradnje i rada, minimalnu potrošnju metala;

- izgradnja - Osiguravanje poštivanja arhitektonskog i planiranja i poučnih odluka zgrade;

- ugradnja - osiguravanje instalacije industrijskim metodama s maksimalnom korištenjem jedinstvenih čvorova proizvođača tvornice sa minimalnim brojem veličina;

- radno - jednostavnost i praktičnost servisa, upravljanja i popravka, pouzdanosti, sigurnosti i sakrabilnosti;

- estetski - Dobra kombinacija sa unutrašnjim arhitektonskim finišom prostorije, minimalno područje koje zauzima CO.

Uputstvo

Toplina je ukupna kinetička energija molekula tijela, čija se tranzicija iz nekih molekula do drugog ili iz jednog tijela na drugu može provesti za tri vrste mjenjača: toplotna provodljivost, konvekcija i toplotno zračenje.

Sa toplinskom provodljivošću, termička energija se kreće iz više grijanih dijelova tijela na hladnije. Intenzitet njegovog prijenosa ovisi o gradijentu temperature, naime na omjeru temperaturne razlike, kao i presjeka presjeka i koeficijenta toplinske provodljivosti. U ovom slučaju, formula za određivanje toplotnog fluksa Q izgleda ovako: q \u003d -ks (Δt / Δx), gdje: k je koeficijent toplotne provodljivosti materijala; s je područje presjeka.

Ova se formula naziva zakon toplotne provodljivosti Fouriera, a minus znak u formuli ukazuje na smjer vektora topline fluksa koji je suprotan gradijentu temperature. Prema ovom zakonu, smanjenje topline toplina može se postići smanjenjem jedne od njegovih komponenti. Na primjer, moguće je koristiti materijal s drugim koeficijentom toplotne provodljivosti, manji presjek ili temperaturnu razliku.

Konvektivni toplinski tok vrši se u gasovitim i tečnim tvarima. U ovom slučaju govore o prijenosu toplotne energije iz grijača do srednje, što ovisi o skupu faktora: veličine i oblika grijaćeg elementa, brzine kretanja molekula, gustine i viskoznosti srednjeg molekula itd. U ovom slučaju, newton formula je primjenjivo: Q \u003d HS (TE - TSR), gdje: H je konvektivni koeficijent prijenosa koji odražava svojstva grijanog srednjeg sredstva; TE - temperatura grijaćeg elementa; TSR - temperatura ambijent.

Toplinsko zračenje - Metoda prijenosa topline, koja je vrsta elektromagnetskog zračenja. Veličina toplotnog toka pod takvim prenosom topline podložna je zakonu Stephen-Boltzmanna: q \u003d σs (T. ^ 4 - TCP ^ 4), gdje: σ je konstantni Stephen Boltzmann; s površine Emiter; Ti - temperatura emitera; TCR - temperatura okoline apsorbiranje zračenja.

Ako a presjek Objekt ima složen oblik, za izračun svog područja potrebno je podijeliti u dijelove jednostavnih oblika. Nakon toga bit će moguće izračunati područje ovih odjeljaka prema odgovarajućim formulama, a zatim ih preklopite.

Uputstvo

Podijelite presjek objekta na područje koje ima oblike trouglova, pravokutnika, kvadrata, sektora, krugova, polukruga i četvrti krugova. Ako se podjela podigne kao rezultat razdvajanja, svaki od njih podijelite dva trougla, a ako su paralelogrami dva trougla i jedan pravokutnik. Izmjerite dimenzije svake od ovih područja: strane, radijus. Sva mjerenja se provode u istim jedinicama.

Pravokutni trokut može biti predstavljen u obliku polovine pravokutnika, odvojenog na dijagonali. Izračunati područje takvog trougla, pomnožite jedni druge u dužinu stranaka koje su susjedne ravni ugao (Nazivaju se kategorijama), a zatim rezultat umnožavanja na dva. Ako trougao nije pravougaonog, prvo izračunati svoje područje, potrošiti u njemu iz bilo kojeg visine ugla. Bit će podijeljen u dva različita trougla, od kojih će svaka biti pravokutna. Izmjerite dužine kaketa svakog od njih, a zatim prema rezultatima mjerenja izračunajte njihovo područje.

Da se izračuna područje Pravokutnik, pomnožite jedni prema drugima dužina njegovih dva susjedna strana. Na Trgu su jednaki, tako da možete umnožiti sama duljina jedne strane, odnosno, gradimo ga na trgu.

Da bi se utvrdilo područje

Iznos prolaska topline kroz ovu površinu po jedinici vremena se naziva termički protok TOK - PITANJE:, T.

Iznos topline, kroz jedinicu površine po jedinici vremena, zove se gustoća topline tokaili određeni toplotni toplinski toplinski i karakterizira intenzitet izmjene topline.


(9.4)

Gustina termalnog fluksa tUŽILAC WHITING - PITANJE:, usmjeren je normalnim na izotermnu površinu na bočnu, gradijent obrnute temperature, I.E. prema smanjenju temperature.

Ako je distribucija poznata tUŽILAC WHITING - PITANJE: Na površini F.Tada ukupna količina topline TUŽILAC WHITING - PITANJE: τ, prolazeći kroz ovu površinu tokom τ , postoji jednadžba:

(9.5)

termički protok:

(9.5")

Ako vrijednost tUŽILAC WHITING - PITANJE:stalna na površini koja se razmatra, onda:

(9.5")

Fourierov zakon

Ovaj zakonpostavlja veličinu toplotnog fluksa prilikom prenošenja toplote pomoću toplotne provodljivosti. Francuski naučnik J. B. Fourier 1807. utvrđeno je da je gustoća toplotnog toka kroz izotermnu površinu proporcionalna temperaturnom nivou:


(9.6)

Minus se znak (9.6) označava da je termički tok usmjeren prema gradijentu obrnutoj temperaturi (vidi Sl. 9.1).

Gustoća toplotnog toka u proizvoljnom smjeru l. Predstavlja projekciju u ovom smjeru toplotnog toka u smjeru normalnog:

Koeficijent toplotne provodljivosti

Koeficijent λ , W / (m · k), u ekipu Fourierove zakona numerički jednaka gustoći Toplotna toka kada temperatura padne na jedan kelvin (stepen) po jedinici dužine. Koeficijent toplotne provodljivosti različitih tvari ovisi o njihovom fizička svojstva. Za određeno tijelo, veličina toplotne koeficijente provodljivosti ovisi o strukturi tijela, težina volumena, vlaga, hemijski sastav, Pritisak, temperatura. U tehničkim proračunima λ uzmite iz referentnih tablica, a potrebno je osigurati da uvjeti za koeficijent toplotne provodljivosti navedeni u tablici odgovaraju uvjetima izračunatog zadatka.

Koeficijent toplotne provodljivosti posebno ovisi o temperaturi. Za većinu materijala, kao i iskustvo, ova ovisnost se može izraziti linearna formula:

(9.7)

gde λ o je koeficijent toplotne provodljivosti na 0 ° C;

β - Koeficijent temperature.

Koeficijent toplotne provodljivosti gasova A posebno pare snažno ovise o pritisku. Numerička vrijednost koeficijenta toplotne provodljivosti za razne tvari varira u vrlo širokom rasponu - od 425 W / (m · k) u srebru, do vrijednosti od oko 0,01 w / (m · k) u plinovima. To je zbog činjenice da je mehanizam termičke provodljivosti prijenosa topline u različitim fizičkim okruženjima variran.

Metali imaju najveću vrijednost koeficijenta toplotne provodljivosti. Toplinska provodljivost metala smanjuje se s povećanjem temperature i dramatično se smanjuje s nečistoćom i legiranim elementima u njima. Dakle, toplotna provodljivost čistog bakra je 390 W / (m · k), a bakar sa misterijskim tragovima - 140 W / (m · K). Termička provodljivost čisto željezo je 70 W / (m · K), čelik od 0,5% ugljika - 50 W / (m · k), legirani čelik sa 18% hromom i 9% nikla - samo 16 W / K / (m · k ).

Zavisnost termičke provodljivosti nekih metala sa temperature prikazana je na slici. 9.2.

Gasovi imaju nisku toplinsku provodljivost (oko 0,01 ... 1 w / (m · k)), što mnogo povećava s povećanjem temperature.

Toplinska provodljivost tečnosti se pogoršava sa povećanjem temperature. Izuzetak je voda i glicerol . Općenito, koeficijent toplotne provodljivosti kapljenih tekućina (voda, ulje, glicerin) veći je od onog plina, ali niži od toga Čvrsta tel i leži u rasponu od 0,1 do 0,7 w / (m · k).



Sl. 9.2. Učinak temperature na koeficijent toplotne provodljivosti metala