Теплообмен и использование его в промышленности
Теплообменник (или теплообменный аппарат) – это устройство, которое предназначено для передачи тепла, для нагрева или охлаждения среды. Для того чтобы произвести конструктивный расчет теплообменника, необходимо понимать схему движения носителей в нем. Суть расчета сводится к определению размеров и необходимых материалов будущего теплообменника, что сказывается на его эффективности и простоте эксплуатации. Все материалы и формулы, которыми можно воспользоваться для расчета, вы можете отыскать в интернете.
Определение и типы теплообмена
Существует три вида теплообмена, совокупность которых называется сложным теплообменом.
- Радиация. Это трансляция с помощью электромагнитного излучения тепла внутренней энергии. В процессе радиации энергия преобразуется в электромагнитные волны, которые распространяются в пространстве и поглощаются другим телом.
- Теплопроводность. Это молекулярный процесс. Во время нагревания (а значит, и возрастания кинетической энергии) частицы, которые имеют высокую температуру, отдают часть своей энергии другим частицам при непосредственном контакте с ними.
- Конвекция. Это смешивание или перемещение тел в жидком или газообразном виде с неравной температурой. Тепло переносится тем быстрее, чем выше скорость движения частиц.
Терморегуляция и теплопередача
Терморегуляция – это способность некоего тела поддерживать температуру в определенных границах даже в том случае, когда температура внешней среды сильно отличается. Терморегуляция в теплообменниках – это поддержание необходимой (заданной заранее) температуры на выходе.
Теплопередача – это трансляция тепловой энергии от одного тела (с более высокой температурой) к другому. Когда в какой-либо системе находятся тела, имеющие разную температуру, процесс теплопередачи будет происходить постоянно до тех пор, пока не наступит равновесие.
Теплоотдача – это частный случай теплопередачи. Процесс теплоотдачи сопровождается взаимным движением, которое может быть вынужденным или свободным. Вынужденное движение возникает при воздействии внешних устройств, а свободное – благодаря разнице в плотности горячего и холодного объема.
Количество теплоты
Как уже было сказано, теплообмен – это изменение количества теплоты между некоторыми телами без вмешательства внешних устройств. Теплообмен происходит при контакте тел с различной температурой, пока их теплота не станет идентичной. Именно на этом основана работа любого теплообменника.
Количество теплоты – это модификация внутренней энергии в процессе теплообмена. Обычно в формулах величина обозначается буквой Q. Удельная теплоемкость зависимо от обстоятельств, в которых заключено вещество. В процессе перехода в другое состояние атомы меняют расположение (относительно друг друга), что сопровождается модернизацией внутренней энергии и потенциальной энергии взаимодействия.
Загрузка...
