Конвективный теплообмен (теплоотдача).

Теплоотдачейназывается процесс теплообмена между поверх­ностью тела и окружающей средой.

Интенсивность теплоотдачи характеризуется коэффициентом теплоотдачи, равным отношению плотности теплового потока на поверхности раздела к температурному напору между поверх­ностью теплообмена и средой (теплоносителем).

При конвективном теплообмене теплота распространяется в потоке жидкости или газа от поверхности твердого тела или к его поверхности одновременно конвекцией и теплопроводностью. От поверхности твердого тела к потоку жидкости она распро­страняется через пограничный слой за счет теплопроводности, от пограничного слоя в ядро потока жидкости или газа — в ос­новном конвекцией.

На интенсивность теплоотдачи существенное влияние оказы­вает характер движения потока жидкости или газа. Схема кон­вективного теплообмена приведена на рис. 1.

Различают теплоотдачу при свободной и вынужденной кон­векции. Под свободной или естественной конвекцией понимают перемещение частиц жидкости или газа в объеме аппарата или теплообменных устройств вследствие разности плотностей нагре­тых и холодных частиц жидкости или газа. Скорость естествен­ной конвекции определяется физическими свойствами жидкости, разностью температур между горячими и холодными частицами и объемом, в котором протекает процесс.

Вынужденная, или принудительная, конвекция возникает под действием насоса или вентилятора и определяется физическими свойствами среды, скоростью ее движения, формой и размерами канала, в котором движется по­ток.

При вынужденной конвекции теплообмен происходит значи­тельно интенсивнее, чем при естественной.

 

 

 

 

Рис. 1. Схема конвективного теплообмена.