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

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
  1. Sattler, K; Kasper, W.; Verfahrenstechnische Anlagen; Wiley-VCH; 2000