Expand WprowadzenieWprowadzenie
Expand AdministracjaAdministracja
Expand Interfejs użytkownikaInterfejs użytkownika
Expand Podstawy SOLIDWORKSPodstawy SOLIDWORKS
Expand Przejście z 2D do 3DPrzejście z 2D do 3D
Expand ZłożeniaZłożenia
Expand CircuitWorksCircuitWorks
Expand KonfiguracjeKonfiguracje
Expand SOLIDWORKS CostingSOLIDWORKS Costing
Expand Design CheckerDesign Checker
Expand Badania projektu w SOLIDWORKSBadania projektu w SOLIDWORKS
Expand Opisywanie szczegółów i rysunkiOpisywanie szczegółów i rysunki
Expand DFMXpressDFMXpress
Expand DriveWorksXpressDriveWorksXpress
Expand FloXpressFloXpress
Expand Wymiana danych SLDXMLWymiana danych SLDXML
Expand Import i eksportImport i eksport
Expand Wyświetlanie modeluWyświetlanie modelu
Expand Projektowanie formProjektowanie form
Expand Badania ruchuBadania ruchu
Expand Części i operacjeCzęści i operacje
Expand Wyznaczanie trasyWyznaczanie trasy
Expand Arkusz blachyArkusz blachy
Collapse SimulationSimulation
Expand SimulationXpressSimulationXpress
Expand SzkicowanieSzkicowanie
Expand Produkty SustainabilityProdukty Sustainability
Expand SOLIDWORKS MBDSOLIDWORKS MBD
Expand SOLIDWORKS UtilitiesSOLIDWORKS Utilities
Expand TolerancjeTolerancje
Expand TolAnalystTolAnalyst
Expand ToolboxToolbox
Expand Konstrukcje spawaneKonstrukcje spawane
Expand Workgroup PDMWorkgroup PDM
Expand Rozwiązywanie problemówRozwiązywanie problemów
Glosariusz
Ukryj spis treści

Współczynnik konwekcji cieplnej

Prawo stygnięcia Newtona stwierdza, że natężenie przekazywania ciepła opuszczającego powierzchnię o temperaturze Ts do otaczającego płynu o temperaturze Tf jest wyrażone wzorem:

Qkonwekcja = h A (Ts - Tf)

gdzie jednostką współczynnika przekazywania ciepła h jest W/m2.K lub Btu/s.cal2.F. Współczynnik h nie jest właściwością termodynamiczną. Jest to uproszczona korelacja stanu płynu i warunków przepływu, dlatego często jest zwana właściwością przepływu.

Konwekcja wiąże się z koncepcją warstwy granicznej, będącą cienką warstwą przejścia pomiędzy powierzchnią, która w założeniu przylega do nieruchomych cząsteczek, a przepływem płynu w otoczeniu. Jest to zilustrowane na następnym rysunku, przedstawiającym przepływ nad płaską płytą.

Gdzie u(x,y) jest prędkością w kierunku x. Strefa do zewnętrznej krawędzi warstwy płynu, definiowana jako 99% prędkości swobodnego strumienia, jest zwana grubością warstwy granicznej płynu δ(x).

Podobny szkic można sporządzić dla przechodzenia temperatury od temperatury powierzchni do temperatury otoczenia. Schematyczną zmienność temperatury ukazuje poniższy rysunek. Należy zauważyć, że grubość termicznej warstwy granicznej niekoniecznie jest taka sama jak płynu. Właściwości płynu, które składają się na liczbę Prandtla, określają względną wielkość obu typów warstw granicznych. Liczba Prandtla (Pr) równa 1 oznaczałaby takie same zachowania dla obydwu warstw granicznych.

Przyjmuje się, że rzeczywisty mechanizm przekazywania ciepła przez warstwę graniczną jest przewodzeniem w kierunku y, przez nieruchomy płyn obok ściany, równym natężeniu konwekcji z warstwy granicznej do płynu. Można to zapisać w następujący sposób:

h A (Ts - Tf) = - k A (dT/dy)s

Współczynnik konwekcji dla danej sytuacji można zatem oszacować pierząc natężenie przekazywania ciepła i różnicę temperatur lub mierząc gradient temperatury w sąsiedztwie powierzchni i różnicę temperatur.

Mierzenie gradientu temperatury w poprzek warstwy granicznej wymaga wysokiej precyzji i zwykle dokonywane jest w laboratorium badawczym. Wiele podręczników zawiera tabele wartości współczynników przekazywania ciepła przez konwekcję dla różnych konfiguracji.

Poniższa tabela przedstawia niektóre typowe wartości współczynnika przekazywania ciepła przez konwekcję.

Średnia Współczynnik przekazywania ciepła h (W/m2.K)
Powietrze (konwekcja naturalna) 5-25
Powietrze - para przegrzana (konwekcja wymuszona) 20-300
Olej (konwekcja wymuszona) 60-1800
Woda (konwekcja wymuszona) 300-6000
Woda (wrzenie) 3000-60,000
Para (skraplanie) 6000-120,000

Liczba Prandtla

Liczba Prandtla to parametr, który wiąże grubości prędkości oraz termiczne warstwy graniczne i jest wyrażany jako:

gdzie: v jest współczynnikiem lepkości kinematycznej, α jest dyfuzyjnością cieplną, ρ jest gęstością płynu, k jest współczynnikiem przewodzenia ciepła płynu, cp jest pojemnością cieplną płynu przy stałym ciśnieniu.

Współczynnik lepkości kinematycznej v płynu informuje o tempie, w jakim może nastąpić dyfuzja momentu w płynie w wyniku ruchów cząsteczkowych. Dyfuzyjność cieplna α informuje o dyfuzji ciepła w płynie. Dlatego stosunek tych dwóch wielkości wyraża względne wielkości dyfuzji momentu i ciepła w płynie.



Wyraź swoje opinie dotyczące tego tematu

SOLIDWORKS docenia wszelkie informacje i uwagi dostarczone przez użytkownika na temat prezentacji, dokładności oraz prawidłowości dokumentacji. Proszę użyć poniższego formularza, aby wysłać komentarze I sugestie na temat tego tematu do naszego zespołu dokumentacyjnego. Zespół dokumentacyjny nie może udzielać informacji na pytania natury technicznej. Proszę kliknąć tutaj, aby uzyskać informacje dotyczące pomocy technicznej.

* Wymagane

 
*Email:  
Temat:   Opinie dotyczące tematów pomocy
Strona:   Współczynnik konwekcji cieplnej
*Komentarz:  
*   Oświadczam, że zapoznałem/zapoznałam się z polityką prywatności, zgodnie z którą moje dane osobowe będą wykorzystywane przez firmę Dassault Systèmes, i niniejszym ją akceptuję

Wydrukuj temat

Wybierz zakres treści do druku:

x

Wykryliśmy że używasz przeglądarki w wersji starszej niż Internet Explorer 7. Dla zoptymalizowanego wyświetlania sugerujemy uaktualnienie przeglądarki do Internet Explorer 7 lub nowszej.

 Nie pokazuj tego komunikatu ponownie
x

Wersja zawartości pomocy w sieci Web: SOLIDWORKS 2015 SP05

Aby wyłączyć pomoc w sieci Web w oprogramowaniu SOLIDWORKS i użyć zamiast tego pomocy lokalnej, należy kliknąć Pomoc > Użyj pomocy SOLIDWORKS w sieci Web.

Aby zgłosić problemy związane z interfejsem lub funkcją wyszukiwania pomocy w sieci Web, należy skontaktować się z lokalnym przedstawicielem pomocy technicznej. Aby wyrazić opinie dotyczące poszczególnych tematów pomocy, należy użyć łącza “Opinie dotyczące tego tematu” na stronie danego tematu.