9.Определение теплопередачи. Виды теплопередачи, их краткая характеристика. Основные определения, величины и их единицы измерения (си и внесистемные), характеризующие тепловые процессы.

Теплопередача — процесс теплообмена между жидкими или газообразными средами, разделенными твердой стенкой.

Виды теплопередачи:

Теплопроводность — перенос теплоты без переноса вещества посредством теплового движения микрочастиц в сплошной среде, обусловленный неоднородным распределением температуры.

Конвективный теплообмен или конвекция – это перенос тепла движущимися массами жидкости или газа.

Тепловое излучение(радиационный теплообмен)

Тем-ра, кол-во теплоты, тепл.поток, плотность тепл. Потока, коэфф. Теплопроводности, удельная теплоёмкость, теплоёмкость.

10.Уравнение теплопроводности Фурье для одномерного случая в стационарном режиме.

По закону Фурье плотность теплового потока, Вт/(м²)

к оличество теплоты, прошедшее через изотермическую поверхность, пропорционально градиенту температуры, площади этой поверхности и времени

Градиентом физической величины называется первая производная этой величины по направлению ее наибольшего возрастания. Вектор градиента температуры всегда направлен в сторону увеличения температур, а его начало перпендикулярно к изотермической поверхности

11.Коэффициент теплопроводности: физический смысл, единицы измерения, основные особенности (зависимость от различных факторов).

λ – коэффициент теплопроводности (теплопроводность материала) – количество тепла, переносимое в стационарном режиме за 1 с через площадь 1 м² плоской стенки из данного материала толщиной 1 м при разности температур на внешней и внутренней поверхности 1 ^оС (1 К)

Вт/(м·К), Вт/(м·^оС)

12.Дифференциальное уравнение теплопроводности для стационарного и нестационарного режима: а) одномерное; б) двумерное; в) трехмерное.

Дифференциальное уравнение теплопроводности при одномерном распространении тепла в направлении х

Двухмерное температурное поле

Д ля нестационарных условий теплопередачи

В стационарных условиях теплопередачи

Трехмерное температурное поле

Для нестационарных условий теплопередачи

В стационарных условиях теплопередачи

13.Температурное поле: примеры однородных и неоднородных температурных полей. Участки ок, где формируются сложные температурные поля.

Температурным полем называется совокупность значений температуры для всех точек пространства в данный момент времени. В реальных конструкциях часто встречаются участки, где нет одномерного температурного поля и для их расчета одномерное решение неприменимо.

Примеры: примыкающие внутренние конструкции, откосы оконных проемов и др., в которых формируются двух- и трехмерные поля.

14.Теплопроводность однородной плоской стенки. Термическое сопротивление

Если ОК (стенка) однородна, градиент температуры по сечению стенки постоянен направлен . Температурное поле является одномерным, изотермические поверхности – параллельные плоскости.

Теплоизолирующая однородной стенки в целом характеризуется термическим сопротивлением, м²·К/Вт, м²·^оС/Вт

15.Теплопроводность многослойной плоской стенки.

Температуру на границах раздела слоев вычисляем исходя из того, что перепад температуры в слое пропорционален его термическому сопротивлению.

16.Конвективный теплообмен: виды, особенности, закономерности.

Конвективный теплообмен или конвекция – это перенос тепла движущимися массами жидкости или газа.

Виды: естественная (свободная), вынужденная.

Конвективный теплообмен:

Осуществляется между воздухом и поверхностью твердого тела

Является комплексным процессом, в котором перенос теплоты осуществляется как путем конвекции, так и путем теплопроводности

17.Тепловое излучение: диапазон длин волн, основные свойства, энергетический баланс. Классификация тел по их излучательным характеристикам.

Основные свойства теплового излучения:

Тепловое излучение свойственно всем телам, каждое из них излучает энергию в окружающее пространство.

При попадании на другие тела энергия частично поглощается, частично отражается и частично проходит сквозь тело. Та часть лучистой энергии, которая поглощается телом, снова превращается в тепловую. Та часть энергии, которая отражается, попадает на другие (окружающие) тела и ими поглощается. То же самое происходит и с той частью энергии, которая проходит сквозь тело.

Э нергия излучения полностью распределяется между окружающими телами. Следовательно, каждое тело не только непрерывно излучает, но и непрерывно поглощает лучистую энергию.

Энергетический баланс:

При А=1, R=0, D=0 вся энергия поглощается – абсолютно черное тело

При R=1, А=0, D=0 вся энергия отражается – тело зеркальное (если отражение подчиняется законам геометрической оптики) или абсолютно белое (если отражение диффузное, т.е. рассеянное)

При D=1, А=0, R=0 вся энергия проходит через тело – абсолютно прозрачное (диатермическое) тело