Коефициент на топлопредаване
Под топлопредаване се разбира конвективният пренос на топлина от флуид (газ или течност) към твърдо тяло, най-често стена, или обратно, преносът от стена към флуид. Скоростта на този пренос се описва чрез коефициента на топлопредаване, означаван в българската, немската, руската и др. литература най-често като α. В английската литература се използва означението h (heat transfer coefficient). Топлинният поток при топлопредаване се определя със следното уравнение:
- : топлообменната повърхност, .
- : температура на стената/твърдото тяло,
- : температура на флуида,
- : топлинен поток,
Коефициентът на топлопредаване α е дефиниран като
и има измерение .
Реципрочната му стойност се нарича термично съпротивление при топлопредаване:
.
Коефициентът на топлопредаване се изчислява често с помощтта на критерия на Нуселт Nu чрез уравнения от вида
- Re : Критерий на Рейнолдс (предимно при принудена конвекция)
- Gr : Критерий на Грасхоф (предимно при естествена конвекция)
- Pr : Критерий на Прантъл
- λ : Коефициент на топлопроводност на флуида
- L : характерен размер (диаметър на тръбата, височина на стената и др.)
В литературата се срещат уравнения за Nu за типични случаи като: топлопредаване към вертикална стена, към хоризонтална стена, топлопредаване в тръба, обтичане на цилиндрично или сферично тяло, обтичане на сноп тръби, неподвижен слой от насипани частици и др. Коефициентът на топлопредаване нараства със скоростта на движение на флуида. Това е от значение при интензифицирането на топлообменници или при определянето на топлинни загуби в сгради, тръбопроводи и др. Типични стойности на коефициента на топлопредаване (W/m2*K) са[1]:
- Газове, естествена конвекция - 5-25
- Газове, принудена конвекция - 12-120
- Вода, естествена конвекция - 70-700
- Вода, принудена конвекция - 600-12000
- Вискозни течности, принудена нонвекция - 60-600
- Кипяща вода - 2000-12000
- Кондензиращи водни пари - 4000-45000
Вижте също
редактиране
Източници
редактиране- ↑ Sattler, K; Kasper, W.; Verfahrenstechnische Anlagen; Wiley-VCH; 2000