Вопрос 27. Что такое коэффициент теплоотдачи, его размерность, как его определить для выполнения расчетов?

α – характеризует интенсивность конвективного теплообмена и зависит от скорости теплоносителя, теплоемкости, вязкости, от формы поверхности и тд.

[Вт/(м²×град)].

Коэффициент теплоотдачи численно равен мощности теплового потока, передаваемому одному квадратному метру поверхности при разности температур между теплоносителем и поверхностью в 1°С.

Основной и наиболее трудной проблемой в расчётах процессов конвективной теплоотдачи является нахождение коэффициента теплоотдачи α. Современные методы описания процесса коэф. теплопроводности, основанные на теории пограничного слоя, позволяют получить теоретические (точные или приближённые) решения для некоторых достаточно простых ситуаций. В большинстве же встречающихся на практике случаев коэффициент теплоотдачи определяют экспериментальным путём. При этом как результаты теоретических решений, так и экспериментальные данные обрабатываются методами теории подобия и представляются обычно в следующем безразмерном виде:

Nu = f (Re, Pr) — для вынужденной конвекции и

Nu = f (Gr Re,, Pr) — для свободной конвекции,

где — число Нуссельта,— безразмерный коэффициент теплоотдачи (L — характерный размер потока, λ — коэффициент теплопроводности); Re = — число Рейнольдса, характеризующее соотношение сил инерции и внутреннего трения в потоке (u — характерная скорость движения среды, υ — кинематический коэффициент вязкости);

Pr = — число Прандтля, определяющее соотношение интенсивностей термодинамических процессов (α – коэффициент температуропроводности);

Gr = — число Грассгофа, характеризующее соотношение архимедовых сил, сил инерции и внутреннего трения в потоке (g — ускорение свободного падения, β — термический коэффициент объёмного расширения).