Основные понятия и определения

Теплообмен, осуществляющийся путем переноса теплоты вместе с переносом массы при движении жидкости или газа, называется конвективным теплообменом. В конвективном теплообмене можно выделить две составляющие: чистую конвекцию, т.е. перенос тепла только за счет переноса массы, и теплопроводность, т.е. молекулярный перенос тепла, который по-прежнему осуществляется в жидкости или газе.

Конвективная теплоотдача – это конвективный теплообмен между потоком жидкости или газа и соприкасающейся с ним поверхностью твердого тела. При расчете теплоотдачи используется закон Ньютона-Рихмана:

,

где t_pov – температура поверхности, с которой происходит теплообмен, t_sr – температура потока. В задачах конвективного теплообмена коэффициент теплоотдачи α является искомой величиной. Экспериментально он может быть определен как плотность теплового потока на границе поверхность-среда, отнесенная к разности их температур.

Конвекция возможна свободная (естественная) или вынужденная. Свободная конвекция возникает в результате неоднородного распределения плотности в объеме среды, находящейся во внешнем гравитационном поле. Вынужденная конвекция возникает под действием внешних сил, приложенных на границах объема жидкости или газа, за счет предварительно сообщенной кинетической энергии (насос, ветер, вентилятор).