Температурное поле — совокупность значений температур во всех точках рассматриваемого пространства в данный момент времени.

11. Теплопроводность однородной плоской стенки. Термическое сопротивление.

Теплопроводность — это молекулярный перенос теплоты между непосредственно соприкасающимися телами или частицами одного тела с различной температурой, при котором происходит обмен энергией движения структурных частиц (молекул, атомов, свободных электронов).

Однородная плоская стенка

Δt = t_1(в) – t_2(н) – разность температур на наружной и внутренней оверхностяхстенки,δ – толщина слоя (стенки),F – площадь слоя);τ– продолжительность теплопередачи,

Термическое сопротивление — тепловое сопротивление, способность тела (его поверхности или какого-либо слоя) препятствовать распространению теплового движения молекул.

Термическое сопротивление определяет падение температуры в стенке на единицу плотности теплового потока.

Это используется для расчета температуры на поверхности и в стенке

12. Термическое сопротивление. Теплопроводность многослойной плоской стенки.

Термическое сопротивление — тепловое сопротивление, способность тела (его поверхности или какого-либо слоя) препятствовать распространению теплового движения молекул.

Многослойная плоская стенка.

Рассмотрим 3-х слойную стенку (Рис.9.3). Температура наружных поверхностей стенок tст1 и tст2, коэффициенты теплопроводности слоев: λ1, λ2, λ3, толщина слоев: δ1, δ2, δ3.

Плотности тепловых потоков через каждый слой стенки:

q=λ1/δ1∙(tст1–tсл1),

q=λ2/δ2∙(tсл1–tсл2)

q=λ3/δ3∙(tсл2–tст2)

Решая эти уравнения, относительно разности температур и складывая, получаем:

q=(t1–t4)/(δ1/λ1+δ2/λ2+δ3/λ3)=(tст1–tст4)/Ro

где: Ro=(δ1/λ1 +δ2/λ2 +δ3/λ3) – общее термическое сопротивление теплопроводности многослойной стенки.

Температура слоев определяется по следующим формулам:

tсл1=tст1–q∙(δ1/λ1).

tсл2 = tсл1 – q·δ2/λ2).

13. Конвективный теплообмен: виды, особенности, зак-ти.

Конвективный теплообмен или конвекция – это перенос тепла движущимися массами жидкости или газа.

Т.е. конвекция связана с переносом массы подвижной среды

Виды: естественная (свободная); вынужденная

Конвективный теплообмен:Осуществляется между воздухом и поверхностью твердого тела; Является комплексным процессом, в котором перенос теплоты осуществляется как путем конвекции, так и путем теплопроводности

Интенсивность конвективного теплообмена (тепловой поток) между воздухом и поверхностью стенки

α – коэффициент теплоотдачи

Вт/(м²·^оС)

14.Тепловое изл.: диапазон длин волн, осн. св-ва, энергет. баланс. Классификация тел по их излучательным хар-кам.

Излучение – энергия колебаний электромагнитного поля

0,05*10^-6мкм-космическое изл-е;(0,5-1)*10^-6мкм-γ-изл-ие; 10^-6-20*10^-3мкм-рентгеновское;20*10^-3-0,4мкм-ультрофиолетовое; 0,4-0,8мкм — видимое;0,8мкм-0,8мм-тепловое(инфракрасное); 0,2мм-Хкм-радиоволны

Теплово́е изл. — электромагнитное изл. со сплошным спектром, испускаемое нагретыми телами за счёт их внутренней энергии.

Q – поток энергии теплового излучения (поток излучения), Вт

Е – плотность потока теплового излучения, Вт/м²

Осн. св-ва теплового изл-ия:

1)Тепл. Изл-ие свойственно всем телам, каждое из них излучает эн-ю в окружающее пр-во;2) При попадании на другие тела эн-ия частично поглощается, частично отражается и частично проходит сквозь тело. Та часть лучистой эн-ии, которая поглощается телом, снова превращается в тепловую. Та часть энергии, которая отражается, попадает на другие (окружающие) тела и ими поглощается. То же самое происходит и с той частью эн-и, которая проходит сквозь тело; 3) Эн-ия излучения полностью распределяется м/ду окружающими телами. Следовательно, каждое тело не только непрерывно излучает, но и непрерывно поглощает лучистую энергию.

Энергетический баланс:

поглощенная энергия; отраженная энергия;

Проходящая энергия

При А =1, R =0, D =0 вся энергия поглощается – абсолютно черное тело

При R =1, А =0, D =0 вся энергия отражается – тело зеркальное (если отражение подчиняется законам геометрической оптики) или абсолютно белое (если отражение диффузное, т.е. рассеянное)

При D =1, А =0, R =0 вся энергия проходит через тело – абсолютно прозрачное (диатермическое) тело

15. Закон Стефана-Больцмана. Степень черноты тела. Закон Кирхгофа, спектр теплового из-лучения для различных тел.

Вт/(м²·К⁴)

Вт/(м²·К⁴)