Оглавление:
Коэффициент теплопроводности λ
- Величина теплопроводности зависит от природы вещества, его структуры, температуры и др. факторы, имеет самую высокую теплопроводность металлов и самую низкую теплопроводность газов. Величина теплопроводности металлов и сплавов составляет 490-7 Вт!(М * Град) .По мере повышения температуры а большинство металлов уменьшается. При f = 0°с теплопроводность некоторых металлов будет равна меди-390, алюминия-209, железа-74 Вт см-град). Теплопроводность металлов резко меняется из-за наличия импульсов.
След мышьяка в меди снижает ее теплопроводность до 142 Вт! (М * Град). Теплопроводность смеси материалов обычно не изменяется пропорционально количеству содержащихся в ней компонентов. mixture. It также зависит от вида термической и механической обработки металла. Все это усложняет оценку теплопроводности сплава. Надежным методом оценки теплопроводности металлов и их сплавов являются прямые эксперименты. Неметаллические материалы имеют очень низкое значение: Х = 0,023-2,9 Вт /(м * град)*.Наиболее интересными из них являются теплоизоляция, керамика и строительные материалы.
Было найдено, что значение критерия Рейнольдса, при котором происходит падение лобового сопротивления для шаров с гладкой поверхностью, зависит от турбулентности в. Людмила Фирмаль
Поскольку большинство этих материалов имеют пористую структуру, их теплопроводность учитывает не только способность материала проводить тепло через контакт структурных частиц, но и радиационный конвективный теплообмен в порах. Структура материала и тип газа или жидкости, заполняющей поры, значительно влияют на теплопроводность, поэтому при оценке необходимо учитывать плотность и влажность материала. material. As увеличивается пористость вещества, уменьшается его теплопроводность.
Материал с X I = 50-100°C и менее 0,25 Вт (м°град) называется теплоизоляцией. Существует два вида утеплителя: те, которые используются в естественных условиях, и те, которые получаются искусственно. Среди природных изоляционных материалов-асбест, слюда, дерево, пробка, опилки и др., искусственные-минеральная вата, волосы, стекловата, зонолит и др. широко используются. Хорошая теплоизоляция получается при добавлении пенообразователя к различным химическим веществам. Такой материал называется пеной. Например, теплопроводность форм к-40 и ПУ-101 составляет 0,046 и 0,057 Вт / (м•град) соответственно. Теплоизоляция пористого происхождения применяется при температуре, не превышающей 150°С.
Для теплоизоляции при высоких температурах применяются термостойкие материалы. В теплоизоляции и строительных материалах теплопроводность увеличивается с увеличением температуры. Некоторые неметаллические материалы anisotropic. So, дуб проводит тепло вдоль волокон, но примерно в 2 раза больше, чем все волокно. Теплопроводность выровненного пирографита вдоль пластины в 100 раз выше, чем у вертикального. Установлено также, что теплопроводность неметаллических материалов существенно изменяется под воздействием нейтронного и гамма-кваитного облучения.
- Жидкость(за исключением расплавленного металла) имеет малое значение: Х = 0,093-0,7 Вт /(м * град). Большинство жидкости Теплопроводность (кроме воды и глицерина) уменьшается с повышением температуры. Жидкие металлы и сплавы обладают очень высокой теплопроводностью. Газы и пары имеют плохую теплопроводность, теплопроводность IX = = 0,006-0,58 Вт/(м * град)].Теплопроводность газов увеличивается с повышением температуры. Представление о теплопроводности газов как о передаче энергии при столкновениях молекул газа позволяет установить зависимость между теплопроводностью и средним арифметическим.
Скорость молекулы a> m, средний свободный путь молекулы D, изоволюмическая теплоемкость cn, плотность газа p и адиабатический индекс k. Кинетическая теория газа、 Эта формула объясняет зависимость теплопроводности от температуры и плотности газа. При повышении температуры увеличивается средняя скорость молекулы и ее теплоемкость, в результате чего увеличивается теплопроводность. Рассмотрим влияние плотности на теплопроводность При изменении плотности изменяется значение Dir, которое попадает в правую часть уравнения (3.1), но до сих пор газ следует уравнению состояния идеального газа, и произведение этих величин остается постоянным.
Например, поток, обтекающий шар, отрывается на боковых сторонах, а на задней стороне дает застойную область, заполненную вихрями. Людмила Фирмаль
При очень высоком давлении (более 2000 бар) возникает межмолекулярное притяжение, и, как показали эксперименты, теплопроводность значительно возрастает с увеличением давления. Более важна зависимость теплопроводности пара от давления, и эту зависимость следует учитывать при любом давлении. При понижении давления способность газа проводить тепло с теплопроводностью изменяется только тогда, когда тепло проходит через ограниченный слой газа. При глубоком разрежении газа, если средний свободный путь молекул превышает расстояние между стенками, которые ограничивают газовый слой, столкновение молекул будет устранено, и процесс теплопередачи не будет определен.
Каждая молекула попеременно ударяется о горячую и холодную стенки, передавая тепло(рис. 3.1). в этом механизме теплопередачи количество молекул в газовом слое определяет теплопередачу, поэтому при снижении давления теплопроводность газового слоя уменьшается. Если газовый слой мал по размеру, то даже небольшой пони может испытывать влияние разрежения на его теплопроводность Декомпрессия. Поэтому польский ученый М. Смолуховский смог наблюдать такое воздействие на воздух, содержащийся в порах очень тонкой сажи, при абсолютном давлении около 10 ГП! Hg. Искусство.
Анализ температурной зависимости теплопроводности показывает, что эта зависимость может быть грубо оценена в линейном уравнении для большинства твердых тел, жидкостей и газов при умеренных температурах. Х = ХЛ(1±Х). (3.2） Здесь — теплопроводность материала при i = 0 ° C. B-экспериментальная постоянная. В практических расчетах теплопроводность обычно считается одинаковой во всем теле и определяется средним арифметическим экстремумов температуры тела.
Смотрите также:
| Математическая формулировка задач теплообмена и виды краевых условий | Теплопроводность плоской стенки |
| Основы теории подобия физических явлений | Теплопередача через плоскую стенку |
