Рівняння тепловіддачі Ньютона-Ріхмана.
Як обрахувати тепловий потік який передається шляхом конвективного теплообміну. Рівняння називають рівняння Ньютона-Ріхмана. або
в залежності куди передається тепловий потік. Індекси
і
від англійських назв стіна і рідна. Температура
це не температура самої твердої поверхні, а температура пристінного шару теплоносія. І одна і друга температури теплоносія, але одна в ядрі теплоносія а друга в точці контакту зі стінкою. Отже тепловий потік прямо пропорційний площі поверхні контакту та різниці температур стінки і теплоносія. В цьому рівнянні коефіцієнт пропорційності
- коефіцієнт тепловіддачі. Одиниці розмірності
. Коефіцієнт тепловіддачі – тепловий потік який передається через одиницю виділеної поверхні при різниці температур твердої поверхні і теплоносія в один градус. Отже коефіцієнт тепловіддачі характеризує інтенсивність конвективного теплообміну при тепловіддачі. Розрізняють коефіцієнти тепловіддачі локальний і середній ....
Природна конвекція в газове середовище 5-10 Вт/(м2∙К).
Вимушена конвекція в газове середовище 10-500 Вт/(м2∙К)
Природна конвекція в воду 100-1000 Вт/(м2∙К)
Вимушена конвекція в воду 500-20000 Вт/(м2∙К)
Великі значення досягаються при зміні агрегатного стану (вода кипить) 2000-40000 Вт/(м2∙К).
Конденсація водяних парів 4000-15000 Вт/(м2∙К).
В результаті коефіцієнт тепловіддачі залежить від дуже багатьох факторів:
- від швидкості руху теплоносія (чи конвекція природна чи вимушена);
- від теплофізичних властивостей теплоносія ,
- геометричних розмірів та форми твердої поверхні;
- від напрямку передавання теплоти.