теплообмен

теплопроводность

Конвекция – процесс переноса тепловой энергии за счет перемещения объемов жидкости или газа в пространстве из области с одной температурой в область с другой температурой

излучение

вынужденная
Вынужденное движение жидкости создается искусственно под действием различных нагнетателей (насосов, вентиляторов, компрессоров) или из-за геометрической разности уровней

естественная
Свободное движение жидкости возникает в связи с ее нагреванием и изменением плотности

диффузия

Молекулярная диффузия характеризуется переносом микрочастиц (молекулы, атомы или заряженные ионы) в процессе их хаотического теплового движения в среде с неоднородным полем концентрации.

Конвективная диффузия – макроскопический процесс переноса растворенного вещества вместе с массами движущейся среды (жидкости или газа) при наличии в среде неоднородного поля концентрации данного вещества

стационарная теплопроводность

нестационарная теплопроводность

тепловое равновесие

периодические изменения

охлаждение

неупорядоченная стадия

регулярный режим

стационарный режим

первая теорема Кондратьева

вторая теорема Кондратьева

критерии подобия

Критерий Био

критерий Фурье

температурный критерий

безразмерная координата

турбулентная
непрерывно происходит перемешивание слоев жидкости. Каждая частица потока, перемещаясь
вдоль канала с некоторой скоростью, совершает различные движения перпендикулярно стенкам канала. В связи с этим поток представляет собой беспорядочную массу хаотически движущихся частиц

факторы

Режим движения жидкости. Упорядоченное, слоистое, спокойное, без пульсаций движение называется ламинарным. Беспорядочное, хаотическое, вихревое движение называется турбулентным.

Форма (плоская, цилиндрическая), размеры и положение поверхности (горизонтальная, вертикальная).

физические свойства жидкости

Природа возникновения движения жидкости вдоль поверхности стенки. Самопроизвольное движение жидкости (газа) в поле тяжести, обусловлено разной плотностью горячих и холодных слоев (естественная конвекция)

теория подобия

критерии подобия

Nu – критерий Нуссельта. Он является определяемым и характеризует конвективный теплообмен на границе среда – поверхность

Gr – критерий Грасгофа, характеризует подъемную силу, возникающую в среде за счет разницы плотностей (температур);

Re – критерий Рейнольдса. Он характеризует соотношение сил инерции и сил вязкости в потоке, указывает на характер течения среды;

Pr – критерий Прандтля, характеризует физические свойства среды

Pe – критерий Пакле, характеризует отношение количества теплоты, переносимой конвекцией, к теплоте, переносимой теплопроводностью

Критерий Фурье Fo. Характеризует нестационарность процессов

Число Маха М. Характеризует сжимаемость газового потока

Эффект Прандтля ‒Глоерта ‒ явление возникновения облака позади объекта, летящего на околозвуковой скорости в условиях повышенной влажности воздуха

Критерием Эйлера Eu. Характеризует соотношение сил давления и сил инерции

спектры излучения

сплошной
Сплошной спектр характерен для твердых и жидких излучающих тел, при температуре около нескольких тысяч градусов Цельсия.

линейчатый
Линейчатый спектр может проявляться только когда энергия бомбардирующих электронов достаточна для удаления электронов с самых глубоких слоев

полосатый
Полосатый спектр создается молекулами, не связанными или слабо связанными друг с другом

зависимость

природа тела

температура тела

состояние поверхности тела

характеристики

Плотность потока-энергия переносимая волной
через поверхность единичной площади в единицу времени

Спектральная плотность излучения — характеристика спектра излучения, равная отношению интенсивности (плотности потока) излучения в узком частотном интервале к величине этого интервала.

виды излучения

Монохроматическое излучение ‒ испускается телом только в узком диапазоне длин волн.

Падающее излучение ‒ получаемое телом от внешнего источника

Собственное излучение ‒ испускается телом и зависит только от его свойств и температуры.

законы лучистого теплообмена

Закон Стефана-Больцмана: наибольшей плотностью ЕТ0 потока излучения при данной температуре обладает абсолютно черное тело.

Закон Кирхгофа: отношение плотности потока излучения реального тела ЕT к его поглощательной способности А не зависит от природы тела и равно плотности потока излучения абсолютно черного тела ЕTО

Закон Планка: устанавливает распределение интенсивности излучения по различным участкам спектра длин волн l
Энергия излучения неравномерно распределяется по длинам волн

Второе следствие: при равновесном излучении коэффициент поглощения численно равен степени черноты: A = e.

Первое следствие: из всех тел в природе наибольшей излучательной способностью обладает абсолютно черное тело

Третье следствие: если тело в каком-то интервале длин волн не поглощает энергию излучения, то оно в этом интервале длин волн и не излучает ее

Закон смещения Вина: показывает как длина волны lmax, соответствует максимуму функции ЕlТО , зависит от температуры излучающего тела

Закон Ламберта определяет угловое распределение равновесного излучения. Наибольшей интенсивностью обладает поток излучения по нормали к излучающей поверхности, его называют яркостью излучения

угловые коэффициенты излучения

Локальный угловой коэффициент излучения ‒ поток излучения от элементарной площадки одного тела, на всю поверхность другого тела

Средний угловой коэффициент излучения – поток излучения от всей поверхности одного тела на всю поверхность другого тела

Ламинарная
все частицы движутся только по параллельным между собой траекториям, и движение их длительно совпадает с направлением
всего потока. Жидкость движется спокойно, без пульсаций, образуя струи, следующие очертаниям канала

удельная теплоемкость

плотность

коэффициент теплопроводности

коэффициент температуропроводности

коэффициент динамической вязкости

температурный коэффициент объемного расширения