Нови понятия и определения
Извиква се топлообмен, осъществяван чрез пренос на топлина заедно с пренос на маса по време на движението на течност или газ конвективен топлообмен. При конвективния топлообмен могат да се разграничат два компонента: чист конвекция, тези. - пренос на топлина само чрез пренос на маса, и топлопроводимост, тези. молекулярен топлообмен, който все още се случва в течност или газ.
Конвективен топлообмен Представлява конвективен топлообмен между поток от течност или газ и твърда повърхност в контакт с него. При изчисляване на топлопредаването се използва законът на Нютон-Рихман:
,
Където тпов - температура на повърхността, с която се осъществява топлообмен, тср - температура на дебита. При проблеми с конвективния топлообмен коефициентът на топлопреминаване α е необходимото количество. Експериментално може да се определи като плътност на топлинния поток на границата повърхност-среда, отнасяща се до разликата в техните температури.
Конвекцията е възможна безплатна (естествена) или принудителна. Свободната конвекция възниква в резултат на нехомогенно разпределение на плътността в обема на среда във външно гравитационно поле. Принудителна конвекция възниква под действието на външни сили, приложени на границите на обема на течността или газа, поради предварително докладваната кинетична енергия (помпа, вятър, вентилатор).
2. Физични свойства на средата (течност или газ).
Процесът на конвективен топлообмен по същество зависи от физическите свойства на движещата се среда. В допълнение към вече известните термофизични характеристики на средата
(s, λ, ρ, и), важна роля в движението на околната среда играе тя коефициент на вискозитет μ. Всички реални среди имат свойството вискозитет. Коефициентът на вискозитет се въвежда, както следва. Забелязано е, че между съседните слоеве течност, движещи се с различна скорост, има вътрешна сила на триене, която се противопоставя на движението. Според закона на Нютон тази сила на единица повърхност е пропорционална на градиента на скоростта в посоката, нормална на посоката на движение:
