Теплопередачи.Основные виды передачи теплоты. Температурное поле,градиент температуры, тепловой поток. Закон Фурье. Коэффициент теплопроводности

-Теплопередача — физический процесс передачи тепловой энергии от более горячего тела к более холодному либо непосредственно (при контакте), либо через разделяющую (тела или среды) перегородку из какого-либо материала.

-Теплопроводность-это молекулярный перенос теплоты в телах или между ними,обусловленный переменности температуры в рассматриваемомо пространстве. Конвекция-это процесс переноса теплоты при перемещении объема жидкости или газа в пространстве из области с одной температурой в область с другой температурой.Конвекция бывает свободной или вынужденной.Свободная конвекция вызвана разностью плотности нагретых или холодных слоев жидкости или газов.Вынужденная конвекция создается за счет действия внешних сил. Тепловое излучение-это процесс распространения теплоты с помощью электромагнитных волн обусловленные только температурой и оптическими свойствами излучающего тела,при этом внутренняя энергия тела переходит в энергию излучения.

- Температурное поле - это совокупность значений температуры во всех точках данной расчетной области и во времени. В зависимости от числа координат различают трехмерное, двумерное, одномерное и нульмерное (однородное) температурные поля.Температурное поле, которое изменяется во времени, называют нестационарным температурным полем. И наоборот, температурное поле, которое не изменяется во времени, называют стационарным температурным полем.

Градиент температуры (обозначается grad T или ) – вектор, направленный по нормали к изотермической поверхности, в сторону увеличения температуры и численно равный изменению температуры на единице длины: ,

Тепловой поток (обозначают Q) – это количество теплоты, проходящее через заданную и нормальную к направлению распространения теплоты поверхность в единицу времени. . (где - единичный вектор; τ – время, с)При стационарном режиме теплообмена тепловой поток не изменяется во времени и его рассчитывают по формуле:

, Вт.

- Основной закон теплопроводности – закон Фурье:

или ,где Q – тепловой поток, Вт; q - поверхностная плотность теплового потока, Вт/м²; grad(T) – градиент температуры, К/м; F – площадь поверхности теплообмена, м²; – коэффициент теплопроводности, .

- Коэффициент теплопроводности -есть физический параметр вещества, характеризующий его способность проводить теплоту. Размерность его определяется из уравнения .Коэффициент теплопроводности зависит от давления и температуры.