Основной закон теплопроводности. Физический смысл коэффициента теплопроводности

 

Основным законом передачи теплатеплопроводностью является закон Фурье. Согласно этому закону количество теплаdQ, передаваемое посредством теплопроводности через элемент поверхности dF,перпендикулярный тепловому потоку, за время dt прямопропорционально температурному градиенту ¶t/¶n, поверхности dF и времени dt:

Коэффициент пропорциональности l называется коэффициентомтеплопроводности. Согласно закону Фурье:

или при выражении Q в ккал/ч:

Таким образом, коэффициенттеплопроводности lпоказывает, какое количество тепла проходит вследствие теплопроводности вединицу времени через единицу поверхности теплообмена при падении температурына 1 град на единицу длины нормали к изотермической поверхности.

Коэффициентытеплопроводности lсплошных однородных сред зависят от физико-химических свойств вещества(структура вещества, его природа). Значения теплопроводности для многих веществтабулированы и могут быть легко найдены в справочной литературе.

 

 

 

 

Особенности процесса теплопроводностив зернистом слое с неподвижной

газовой (жидкой) фазой

Определение коэффициентовтеплопроводности двухфазных материалов, которым в частности относятся зернистыеслои, не является тривиальной задачей и требует некоторых допущений.

Так, соотношение, определяющееплотность теплового потока в сплошной среде:

справедливо и для зернистого слоя,если рассматривать его как квазигомогенную среду.

При этом должнывыполняться следующие два условия:

1.     Размеры зернистого слоя (отношениедиаметров трубы и элемента слоя) должны быть достаточно велики для того, чтобытемпературное поле (*совокупность значений температур в данный момент временидля всех точек рассматриваемой среды*) в нем можно было рассматриватьмонотонным.

2.     Температуры двух фаз (твердой ижидкой или газовой) должны быть тождественны, это выполняется, если еслирезультирующий теплопоток между двумя фазами равен нулю (это не исключаетлокальный межфазовый теплообмен)

| 1 | | 2 | | 3 | | 4 | | 5 | | 6 | | 7 | | 8 | | 9 | | 10 | | 11 |