background image

WYMIANA CIEPŁA

WYMIANA CIEPŁA

WYMIANA CIEPŁA

WYMIANA CIEPŁA

background image

RODZAJE WYMIANY CIEPŁA

RODZAJE WYMIANY CIEPŁA

 

PRZEWODZENIE

,

 

PRZEWODZENIE

,

 

KONWEKCJA

,

 

KONWEKCJA

,

 

PROMIENIOWANIE.

 

PROMIENIOWANIE.

background image

PRZEWODZENIE CIEPŁA - JEST TO PRZEPŁYW 
ENERGII,  KTÓRY  ODBYWA  SIĘ  JEDYNIE  NA 
SKUTEK RUCHU CZĄSTEK W NIERUCHOMYM, 
JAKO CAŁOŚĆ ŚRODOWISKU. 

PRZEWODZENIE CIEPŁA

 - JEST TO PRZEPŁYW 

ENERGII,  KTÓRY  ODBYWA  SIĘ  JEDYNIE  NA 
SKUTEK RUCHU CZĄSTEK W NIERUCHOMYM, 
JAKO CAŁOŚĆ ŚRODOWISKU. 

 W  CIAŁACH  STAŁYCH  PRZEWODZENIE 

CIEPŁA      POLEGA  NA  PRZENOSZENIU 
ENERGII  PRZEZ  SWOBODNE  ELEKTRONY 
ORAZ 

DRGANIA 

ATOMÓW 

SIECI 

KRYSTALICZNEJ, 

 W

 

CIAŁACH  STAŁYCH

  PRZEWODZENIE 

CIEPŁA      POLEGA  NA  PRZENOSZENIU 
ENERGII  PRZEZ  SWOBODNE  ELEKTRONY 
ORAZ 

DRGANIA 

ATOMÓW 

SIECI 

KRYSTALICZNEJ, 

 

GAZACH 

ORAZ 

CIECZACH 

 

PRZENOSZENIE 

ENERGII 

POLEGA 

GŁÓWNIE 

NA 

BEZWŁADNYCH 

ZDERZENIACH CZĄSTEK.  

 

GAZACH

 

ORAZ 

CIECZACH

 

 

PRZENOSZENIE 

ENERGII 

POLEGA 

GŁÓWNIE 

NA 

BEZWŁADNYCH 

ZDERZENIACH CZĄSTEK.  

background image

KONWEKCJA 

(UNOSZENIE) 

CIEPŁA 

ZACHODZI 

WTEDY, 

GDY 

CZĄSTECZKI 

SUBSTANCJI,  W  KTÓREJ  PRZENOSI  SIĘ 
CIEPŁO,  ZMIENIAJĄ  SWOJE  POŁOŻENIE. 
ZJAWISKO  TO  WYSTĘPUJE  W  CIECZACH  I 
GAZACH, 

PRZENOSZENIE 

ENERGII 

CIEPLNEJ 

ZACHODZI 

WYNIKU 

MIESZANIA PORUSZAJĄCEGO SIĘ MEDIUM. 

KONWEKCJA 

(UNOSZENIE)

 

CIEPŁA 

ZACHODZI 

WTEDY, 

GDY 

CZĄSTECZKI 

SUBSTANCJI,  W  KTÓREJ  PRZENOSI  SIĘ 
CIEPŁO,  ZMIENIAJĄ  SWOJE  POŁOŻENIE. 
ZJAWISKO  TO  WYSTĘPUJE  W 

CIECZACH

  I 

GAZACH

PRZENOSZENIE 

ENERGII 

CIEPLNEJ 

ZACHODZI 

WYNIKU 

MIESZANIA PORUSZAJĄCEGO SIĘ MEDIUM. 

GDY 

RUCH 

PŁYNU 

JEST 

WYWOŁANY 

SZTUCZNIE,  TO  MAMY  DO  CZYNIENIA  Z 
KONWEKCJĄ WYMUSZONĄ. JEŚLI PRZYCZYNĄ 
RUCHU  JEST  RÓŻNICA  GĘSTOŚCI  PŁYNU,  TO 
MAMY 

DO 

CZYNIENIA 

KONWEKCJĄ 

SWOBODNĄ.

GDY 

RUCH 

PŁYNU 

JEST 

WYWOŁANY 

SZTUCZNIE,  TO  MAMY  DO  CZYNIENIA  Z 

KONWEKCJĄ WYMUSZONĄ

. JEŚLI PRZYCZYNĄ 

RUCHU  JEST  RÓŻNICA  GĘSTOŚCI  PŁYNU,  TO 
MAMY 

DO 

CZYNIENIA 

KONWEKCJĄ 

SWOBODNĄ

.

background image

KONWEKCJA 

KONWEKCJA 

SWOBODNA - PRZYKŁAD Z 

SWOBODNA - PRZYKŁAD Z 

PRZYRODY

PRZYRODY

KONWEKCJA 

KONWEKCJA 

SWOBODNA - PRZYKŁAD Z 

SWOBODNA - PRZYKŁAD Z 

PRZYRODY

PRZYRODY

W JEZIORACH  SŁONYCH,  W MORZACH 

W JEZIORACH  SŁONYCH,  W MORZACH 

I OCEANACH 

W WYNIKU 

I OCEANACH 

W WYNIKU 

INTENSYWNEGO 

PAROWANIA 

WÓD 

INTENSYWNEGO 

PAROWANIA 

WÓD 

POWIERZCHNIOWYCH

POWIERZCHNIOWYCH

.

.

W JEZIORACH  SŁONYCH,  W MORZACH 

W JEZIORACH  SŁONYCH,  W MORZACH 

I OCEANACH 

W WYNIKU 

I OCEANACH 

W WYNIKU 

INTENSYWNEGO 

PAROWANIA 

WÓD 

INTENSYWNEGO 

PAROWANIA 

WÓD 

POWIERZCHNIOWYCH

POWIERZCHNIOWYCH

.

.

W ATMOSFERZE  NA  SKUTEK  OGRZANIA 

W ATMOSFERZE  NA  SKUTEK  OGRZANIA 

SIĘ  OD  PODŁOŻA  PRZYZIEMNEJ  MASY 

SIĘ  OD  PODŁOŻA  PRZYZIEMNEJ  MASY 

POWIETRZA (KONWEKCJA TERMICZNA),

POWIETRZA (KONWEKCJA TERMICZNA),

W ATMOSFERZE  NA  SKUTEK  OGRZANIA 

W ATMOSFERZE  NA  SKUTEK  OGRZANIA 

SIĘ  OD  PODŁOŻA  PRZYZIEMNEJ  MASY 

SIĘ  OD  PODŁOŻA  PRZYZIEMNEJ  MASY 

POWIETRZA (KONWEKCJA TERMICZNA),

POWIETRZA (KONWEKCJA TERMICZNA),

background image

KONWEKCJA 

KONWEKCJA 

WYMUSZONA  - 

WYMUSZONA  - 

PRZYKŁAD  Z 

PRZYKŁAD  Z 

PRZYRODY

PRZYRODY

KONWEKCJA 

KONWEKCJA 

WYMUSZONA  - 

WYMUSZONA  - 

PRZYKŁAD  Z 

PRZYKŁAD  Z 

PRZYRODY

PRZYRODY

W WYNIKU  ZAKŁÓCENIA  POZIOMEGO 

W WYNIKU  ZAKŁÓCENIA  POZIOMEGO 

RUCHU 

POWIETRZA 

LUB 

RUCHU 

POWIETRZA 

LUB 

ODDZIAŁYWANIA 

NA 

TEN 

RUCH 

ODDZIAŁYWANIA 

NA 

TEN 

RUCH 

PRZESZKÓD TERENOWYCH

PRZESZKÓD TERENOWYCH

,

,

W WYNIKU  ZAKŁÓCENIA  POZIOMEGO 

W WYNIKU  ZAKŁÓCENIA  POZIOMEGO 

RUCHU 

POWIETRZA 

LUB 

RUCHU 

POWIETRZA 

LUB 

ODDZIAŁYWANIA 

NA 

TEN 

RUCH 

ODDZIAŁYWANIA 

NA 

TEN 

RUCH 

PRZESZKÓD TERENOWYCH

PRZESZKÓD TERENOWYCH

,

,

W MORZACH  I OCEANACH  WYSTĘPUJE 

W MORZACH  I OCEANACH  WYSTĘPUJE 

NA  SKUTEK  PRĄDÓW  WYMUSZONYCH 

NA  SKUTEK  PRĄDÓW  WYMUSZONYCH 

PRZEZ  WIATR,  PRĄDY  WYRÓWNAWCZE, 

PRZEZ  WIATR,  PRĄDY  WYRÓWNAWCZE, 

PŁYWY, FALOWANIE.

PŁYWY, FALOWANIE.

 

 

W MORZACH  I OCEANACH  WYSTĘPUJE 

W MORZACH  I OCEANACH  WYSTĘPUJE 

NA  SKUTEK  PRĄDÓW  WYMUSZONYCH 

NA  SKUTEK  PRĄDÓW  WYMUSZONYCH 

PRZEZ  WIATR,  PRĄDY  WYRÓWNAWCZE, 

PRZEZ  WIATR,  PRĄDY  WYRÓWNAWCZE, 

PŁYWY, FALOWANIE.

PŁYWY, FALOWANIE.

 

 

background image

PROMIENIOWANIE 

CIEPLNE

PROMIENIOWANIE 

CIEPLNE

 

 

(

(

TERMICZNE) 

POLEGA 

NA 

TERMICZNE) 

POLEGA 

NA 

PRZENOSZENIU 

ENERGII 

PRZEZ 

PRZENOSZENIU 

ENERGII 

PRZEZ 

STRUMIEŃ

STRUMIEŃ

 

FAL 

 

FAL 

ELEKTROMAGNETYCZNYCH

ELEKTROMAGNETYCZNYCH

 

 

EMITOWANYCH 

PRZEZ 

CIAŁO 

EMITOWANYCH 

PRZEZ 

CIAŁO 

ZNAJDUJĄCE 

SIĘ 

W TEMPERATURZE 

ZNAJDUJĄCE 

SIĘ 

W TEMPERATURZE 

WIĘKSZEJ  OD

WIĘKSZEJ  OD

  ZERA  BEZWZGLĘDNEGO

  ZERA  BEZWZGLĘDNEGO

.

.

 

 

Energia  promieniowania  przenosi  się  z 

Energia  promieniowania  przenosi  się  z 

prędkością równą prędkości światła

prędkością równą prędkości światła

.

.

PROMIENIOWANIE 

CIEPLNE

PROMIENIOWANIE 

CIEPLNE

 

 

(

(

TERMICZNE) 

POLEGA 

NA 

TERMICZNE) 

POLEGA 

NA 

PRZENOSZENIU 

ENERGII 

PRZEZ 

PRZENOSZENIU 

ENERGII 

PRZEZ 

STRUMIEŃ

STRUMIEŃ

 

FAL 

 

FAL 

ELEKTROMAGNETYCZNYCH

ELEKTROMAGNETYCZNYCH

 

 

EMITOWANYCH 

PRZEZ 

CIAŁO 

EMITOWANYCH 

PRZEZ 

CIAŁO 

ZNAJDUJĄCE 

SIĘ 

W TEMPERATURZE 

ZNAJDUJĄCE 

SIĘ 

W TEMPERATURZE 

WIĘKSZEJ  OD

WIĘKSZEJ  OD

  ZERA  BEZWZGLĘDNEGO

  ZERA  BEZWZGLĘDNEGO

.

.

 

 

Energia  promieniowania  przenosi  się  z 

Energia  promieniowania  przenosi  się  z 

prędkością równą prędkości światła

prędkością równą prędkości światła

.

.

W  PRAKTYCE  NAJCZĘŚCIEJ  SPOTYKA  SIĘ 

W  PRAKTYCE  NAJCZĘŚCIEJ  SPOTYKA  SIĘ 

PRZYKŁADY  WYMIANY  CIEPŁA,  BĘDĄCE 

PRZYKŁADY  WYMIANY  CIEPŁA,  BĘDĄCE 

KOMBINACJAMI 

W/W 

PRZYPADKÓW 

KOMBINACJAMI 

W/W 

PRZYPADKÓW 

NAJWAŻNIEJSZE 

NICH 

TO 

NAJWAŻNIEJSZE 

NICH 

TO 

PRZEJMOWANIE

PRZEJMOWANIE

 ORAZ 

 ORAZ 

PRZENIKANIE

PRZENIKANIE

.

.

W  PRAKTYCE  NAJCZĘŚCIEJ  SPOTYKA  SIĘ 

W  PRAKTYCE  NAJCZĘŚCIEJ  SPOTYKA  SIĘ 

PRZYKŁADY  WYMIANY  CIEPŁA,  BĘDĄCE 

PRZYKŁADY  WYMIANY  CIEPŁA,  BĘDĄCE 

KOMBINACJAMI 

W/W 

PRZYPADKÓW 

KOMBINACJAMI 

W/W 

PRZYPADKÓW 

NAJWAŻNIEJSZE 

NICH 

TO 

NAJWAŻNIEJSZE 

NICH 

TO 

PRZEJMOWANIE

PRZEJMOWANIE

 ORAZ 

 ORAZ 

PRZENIKANIE

PRZENIKANIE

.

.

background image

ZGODNIE 

ZGODNIE 

PRAWEM 

STEFANA-

PRAWEM 

STEFANA-

BOLTZMANA

BOLTZMANA

  CAŁKOWITA  ILOŚĆ  CIEPŁA, 

  CAŁKOWITA  ILOŚĆ  CIEPŁA, 

KTÓRE 

CIAŁO 

EMITUJE 

PRZEZ 

KTÓRE 

CIAŁO 

EMITUJE 

PRZEZ 

PROMIENIOWANIE, 

JEST 

PROMIENIOWANIE, 

JEST 

PROPORCIONALNA 

DO 

POLA 

PROPORCIONALNA 

DO 

POLA 

POWIERZCHNI  TEGO  CIAŁA,  CZWARTEJ 

POWIERZCHNI  TEGO  CIAŁA,  CZWARTEJ 

POTĘGI  TEMPERATURY  BEZWZGLEDNEJ 

POTĘGI  TEMPERATURY  BEZWZGLEDNEJ 

CIAŁA 

ORAZ 

WSPÓŁCZYNNIKA 

CIAŁA 

ORAZ 

WSPÓŁCZYNNIKA 

PROMIENIOWANIA:

PROMIENIOWANIA:

ZGODNIE 

ZGODNIE 

PRAWEM 

STEFANA-

PRAWEM 

STEFANA-

BOLTZMANA

BOLTZMANA

  CAŁKOWITA  ILOŚĆ  CIEPŁA, 

  CAŁKOWITA  ILOŚĆ  CIEPŁA, 

KTÓRE 

CIAŁO 

EMITUJE 

PRZEZ 

KTÓRE 

CIAŁO 

EMITUJE 

PRZEZ 

PROMIENIOWANIE, 

JEST 

PROMIENIOWANIE, 

JEST 

PROPORCIONALNA 

DO 

POLA 

PROPORCIONALNA 

DO 

POLA 

POWIERZCHNI  TEGO  CIAŁA,  CZWARTEJ 

POWIERZCHNI  TEGO  CIAŁA,  CZWARTEJ 

POTĘGI  TEMPERATURY  BEZWZGLEDNEJ 

POTĘGI  TEMPERATURY  BEZWZGLEDNEJ 

CIAŁA 

ORAZ 

WSPÓŁCZYNNIKA 

CIAŁA 

ORAZ 

WSPÓŁCZYNNIKA 

PROMIENIOWANIA:

PROMIENIOWANIA:

gdzie:

gdzie:

Q

Q

  -  całkowita  ilość  ciepła  emitowana  przez 

  -  całkowita  ilość  ciepła  emitowana  przez 

ciało [kJ],

ciało [kJ],

c

c

 - współczynnik promieniowania [W/m

 - współczynnik promieniowania [W/m

2

2

 

 

 K

 K

4

4

],

],

s

s

 - powierzchnia emisji [m

 - powierzchnia emisji [m

2

2

],

],

T

T

 - temperatura ciała [K],

 - temperatura ciała [K],

 

 

- czas promieniowania [s] 

- czas promieniowania [s] 

gdzie:

gdzie:

Q

Q

  -  całkowita  ilość  ciepła  emitowana  przez 

  -  całkowita  ilość  ciepła  emitowana  przez 

ciało [kJ],

ciało [kJ],

c

c

 - współczynnik promieniowania [W/m

 - współczynnik promieniowania [W/m

2

2

 

 

 K

 K

4

4

],

],

s

s

 - powierzchnia emisji [m

 - powierzchnia emisji [m

2

2

],

],

T

T

 - temperatura ciała [K],

 - temperatura ciała [K],

 

 

- czas promieniowania [s] 

- czas promieniowania [s] 

4

100

T

cs

Q

4

100

T

cs

Q

background image

ILOŚĆ  WYMIENIONEGO  CIEPŁA  OKREŚLA  SIĘ 

ILOŚĆ  WYMIENIONEGO  CIEPŁA  OKREŚLA  SIĘ 

ZA  POMOCĄ  TZW. 

ZA  POMOCĄ  TZW. 

NATĘŻENIA  STRUMIENIA 

NATĘŻENIA  STRUMIENIA 

CIEPLNEGO

CIEPLNEGO

CZYLI 

ILOŚCI 

CIEPŁA 

CZYLI 

ILOŚCI 

CIEPŁA 

PRZEPŁYWAJĄCEGO 

PRZEZ 

JEDNOSTKĘ 

PRZEPŁYWAJĄCEGO 

PRZEZ 

JEDNOSTKĘ 

POWIERZCHNI, W JEDNOSTCE CZASU: 

POWIERZCHNI, W JEDNOSTCE CZASU: 

ILOŚĆ  WYMIENIONEGO  CIEPŁA  OKREŚLA  SIĘ 

ILOŚĆ  WYMIENIONEGO  CIEPŁA  OKREŚLA  SIĘ 

ZA  POMOCĄ  TZW. 

ZA  POMOCĄ  TZW. 

NATĘŻENIA  STRUMIENIA 

NATĘŻENIA  STRUMIENIA 

CIEPLNEGO

CIEPLNEGO

CZYLI 

ILOŚCI 

CIEPŁA 

CZYLI 

ILOŚCI 

CIEPŁA 

PRZEPŁYWAJĄCEGO 

PRZEZ 

JEDNOSTKĘ 

PRZEPŁYWAJĄCEGO 

PRZEZ 

JEDNOSTKĘ 

POWIERZCHNI, W JEDNOSTCE CZASU: 

POWIERZCHNI, W JEDNOSTCE CZASU: 

A

Q

q

A

Q

q

gdzie: 

gdzie: 

Q - 

Q - 

strumień ciepła (ilość ciepła w jednostce czasu - 

strumień ciepła (ilość ciepła w jednostce czasu - 

moc cieplna,

moc cieplna,

A - 

A - 

pole powierzchni wymiany ciepła

pole powierzchni wymiany ciepła

.

.

gdzie: 

gdzie: 

Q - 

Q - 

strumień ciepła (ilość ciepła w jednostce czasu - 

strumień ciepła (ilość ciepła w jednostce czasu - 

moc cieplna,

moc cieplna,

A - 

A - 

pole powierzchni wymiany ciepła

pole powierzchni wymiany ciepła

.

.

 

background image

PRZEWODZENIE 
CIEPŁA

PRZEWODZENIE 
CIEPŁA

PODCZAS 

PRZEWODZENIA 

CIEPŁA 

NATĘŻENIE  STRUMIENIA  CIEPLNEGO  JEST 
PROPORCJONALNE 

DO 

SPADKU 

TEMPERATURY,  MIERZONEGO  W  KIERUNKU 
PRZEPŁYWU  CIEPŁA.  SFORMUŁOWANIE  TO 
STANOWI PRAWO FOURIERA:

PODCZAS 

PRZEWODZENIA 

CIEPŁA 

NATĘŻENIE  STRUMIENIA  CIEPLNEGO  JEST 
PROPORCJONALNE 

DO 

SPADKU 

TEMPERATURY,  MIERZONEGO  W  KIERUNKU 
PRZEPŁYWU  CIEPŁA.  SFORMUŁOWANIE  TO 
STANOWI 

PRAWO FOURIERA

:

dx

dT

q

dx

dT

q

gdzie: 

gdzie: 

wielkość 

wielkość 

dT/dx

dT/dx

 - jest miarą spadku temperatury w 

 - jest miarą spadku temperatury w 

kierunku przepływu ciepła,

kierunku przepływu ciepła,

 

 

 

 

- przewodność cieplna.

- przewodność cieplna.

gdzie: 

gdzie: 

wielkość 

wielkość 

dT/dx

dT/dx

 - jest miarą spadku temperatury w 

 - jest miarą spadku temperatury w 

kierunku przepływu ciepła,

kierunku przepływu ciepła,

 

 

 

 

- przewodność cieplna.

- przewodność cieplna.

background image

WSPÓŁCZYNNIK 

  OKREŚLA  ZDOLNOŚĆ 

DANEJ  SUBSTANCJI  DO  PRZEWODZENIA 
CIEPŁA. 

DLA 

CIAŁ 

STAŁYCH 

PRZEWODNICTWO  CIEPLNE  JEST  FUNKCJĄ 
LINIOWĄ TEMPERATRY:

WSPÓŁCZYNNIK 

  OKREŚLA  ZDOLNOŚĆ 

DANEJ  SUBSTANCJI  DO  PRZEWODZENIA 
CIEPŁA. 

DLA 

CIAŁ 

STAŁYCH 

PRZEWODNICTWO  CIEPLNE  JEST  FUNKCJĄ 
LINIOWĄ TEMPERATRY:

)

1

(

0

t

b

)

1

(

0

t

b

gdzie: 

gdzie: 

  

  

- przewodność cieplna w danej temperaturze,

- przewodność cieplna w danej temperaturze,

0

0

 - przewodnictwo cieplne w 273 K,

 - przewodnictwo cieplne w 273 K,

t

t

  -  temperatura,

  -  temperatura,

b

b

 -  stała charakterystyczna dla danej substancji.

 -  stała charakterystyczna dla danej substancji.

gdzie: 

gdzie: 

  

  

- przewodność cieplna w danej temperaturze,

- przewodność cieplna w danej temperaturze,

0

0

 - przewodnictwo cieplne w 273 K,

 - przewodnictwo cieplne w 273 K,

t

t

  -  temperatura,

  -  temperatura,

b

b

 -  stała charakterystyczna dla danej substancji.

 -  stała charakterystyczna dla danej substancji.

background image

IM  WIĘKSZA  WARTOŚĆ  PRZEWODNOŚCI 
CIEPLNEJ 

,  TYM  WIĘKSZA  ILOŚĆ  CIEPŁA 

JEST 

PRZEWODZONA 

JEDNOSTCE 

CZASU.

IM  WIĘKSZA  WARTOŚĆ  PRZEWODNOŚCI 
CIEPLNEJ 

,  TYM  WIĘKSZA  ILOŚĆ  CIEPŁA 

JEST 

PRZEWODZONA 

JEDNOSTCE 

CZASU.

NAJMNIEJSZĄ  PRZEWODNOŚĆ  CIEPLNĄ 
WYKAZUJĄ  GAZY,  NAJWIĘKSZĄ  -  METALE. 

POŚRÓD 

METALI 

NAJLEPSZYM 

PRZEWODNIKIEM JEST SREBRO.
PRZEWODNOŚĆ 

CIEPLNA 

ZALEŻY 

RÓWNIEŻ 

OD 

TEMPWRATURY; 

DLA 

GAZÓW  ZE  WZROSTEM  TEMPERATURY 
ROŚNIE;  DLA  CIECZY  MALEJE,  A  DLA 
METALI JEST W PRZYBLIŻENIU STAŁA.  

NAJMNIEJSZĄ  PRZEWODNOŚĆ  CIEPLNĄ 
WYKAZUJĄ  GAZY,  NAJWIĘKSZĄ  -  METALE. 

POŚRÓD 

METALI 

NAJLEPSZYM 

PRZEWODNIKIEM JEST SREBRO.
PRZEWODNOŚĆ 

CIEPLNA 

ZALEŻY 

RÓWNIEŻ 

OD 

TEMPWRATURY; 

DLA 

GAZÓW  ZE  WZROSTEM  TEMPERATURY 
ROŚNIE;  DLA  CIECZY  MALEJE,  A  DLA 
METALI JEST W PRZYBLIŻENIU STAŁA.  

background image

ILOŚĆ  CIEPŁA  JAKA  PRZECHODZI  PRZEZ 
ELEMENTARĄ 

PŁASZCZYZNĘ 

WSKUTEK 

ISTNIENIA 

GRADIENTU 

TEMPERATUR 

OPISZEMY, JAKO:

ILOŚĆ  CIEPŁA  JAKA  PRZECHODZI  PRZEZ 
ELEMENTARĄ 

PŁASZCZYZNĘ 

WSKUTEK 

ISTNIENIA 

GRADIENTU 

TEMPERATUR 

OPISZEMY, JAKO:

n

t

d

dS

dQ

n

t

d

dS

dQ

gdzie: 

gdzie: 

dQ

dQ

 - ilość przewodzonego ciepła,

 - ilość przewodzonego ciepła,

 

 

- przewodność cieplna,

- przewodność cieplna,

dS

dS

 - elementarna płaszczyzna przewodzenia,

 - elementarna płaszczyzna przewodzenia,

d

d

 - czas przewodzenia ciepła,

 - czas przewodzenia ciepła,

t/ 

t/ 

n

n

 - gradient temperatury.

 - gradient temperatury.

gdzie: 

gdzie: 

dQ

dQ

 - ilość przewodzonego ciepła,

 - ilość przewodzonego ciepła,

 

 

- przewodność cieplna,

- przewodność cieplna,

dS

dS

 - elementarna płaszczyzna przewodzenia,

 - elementarna płaszczyzna przewodzenia,

d

d

 - czas przewodzenia ciepła,

 - czas przewodzenia ciepła,

t/ 

t/ 

n

n

 - gradient temperatury.

 - gradient temperatury.

background image

PRZEJMOWANIE 
CIEPŁA

PRZEJMOWANIE 
CIEPŁA

PRZEJMOWANIE  CIEPŁA  TO  ZJAWISKO 
WYMIANY CIEPŁA MIĘDZY POWIERZCHNIĄ 
CIAŁA  STAŁEGO  A  OPŁYWAJĄCYM  JĄ 
PŁYNEM 

LUB 

GAZEM. 

NATĘŻENIE 

STRUMIENIA CIEPLNEGO OKREŚLA PRAWO 
NEWTONA.

PRZEJMOWANIE  CIEPŁA  TO  ZJAWISKO 
WYMIANY CIEPŁA MIĘDZY POWIERZCHNIĄ 
CIAŁA  STAŁEGO  A  OPŁYWAJĄCYM  JĄ 
PŁYNEM 

LUB 

GAZEM. 

NATĘŻENIE 

STRUMIENIA CIEPLNEGO OKREŚLA 

PRAWO 

NEWTONA

.

)

(

W

f

T

T

q

)

(

W

f

T

T

q

gdzie: 

gdzie: 

         

         

T

T

w

w

 - temperatura powierzchni ciała stałego,

 - temperatura powierzchni ciała stałego,

         

         

T

T

f

f

  - temperatura płynu w dużej odległości od 

  - temperatura płynu w dużej odległości od 

                 

                 

powierzchni ciała stałego,

powierzchni ciała stałego,

          

          

  

  

- współczynnik przejmowania ciepła.

- współczynnik przejmowania ciepła.

gdzie: 

gdzie: 

         

         

T

T

w

w

 - temperatura powierzchni ciała stałego,

 - temperatura powierzchni ciała stałego,

         

         

T

T

f

f

  - temperatura płynu w dużej odległości od 

  - temperatura płynu w dużej odległości od 

                 

                 

powierzchni ciała stałego,

powierzchni ciała stałego,

          

          

  

  

- współczynnik przejmowania ciepła.

- współczynnik przejmowania ciepła.

background image

PRZENIKANIE CIEPŁA

PRZENIKANIE CIEPŁA

PRZENIKANIE 
CIEPŁA  TO  PROCES 
WYMIANY 

CIEPŁA 

MIĘDZY 

DWOMA 

PŁYNAMI 
ODDZIELONYMI  OD 
SIEBIE  ŚCIANKĄ  Z 
CIAŁA STAŁEGO.

PRZENIKANIE 
CIEPŁA  TO  PROCES 
WYMIANY 

CIEPŁA 

MIĘDZY 

DWOMA 

PŁYNAMI 
ODDZIELONYMI  OD 
SIEBIE  ŚCIANKĄ  Z 
CIAŁA STAŁEGO.

ZJAWISKO  SKŁADA  SIĘ  Z  PRZEJMOWANIA 
CIEPŁA  PRZEZ  ŚCIANKĘ  OD  PŁYNU  1

PRZEWODZENIA  CIEPŁA  PRZEZ  ŚCIANKĘ  I 
PRZEJMOWANIA  CIEPŁA  OD  ŚCIANKI  PRZEZ 
PŁYN - 2

  -  współczynnik  przejmowania  ciepła,    -  przewodność 

cieplna, 

 - grubość ścianki.

ZJAWISKO  SKŁADA  SIĘ  Z  PRZEJMOWANIA 
CIEPŁA  PRZEZ  ŚCIANKĘ  OD  PŁYNU 

1

PRZEWODZENIA  CIEPŁA  PRZEZ  ŚCIANKĘ  I 
PRZEJMOWANIA  CIEPŁA  OD  ŚCIANKI  PRZEZ 
PŁYN - 

2

  -  współczynnik  przejmowania  ciepła,    -  przewodność 

cieplna, 

 - grubość ścianki.

background image

Współczynnik wnikania ciepła  można opisać 

wzorem 

Współczynnik wnikania ciepła 

 

można opisać 

wzorem 

gdzie: 

p

  -  przewodność  cieplna 

właściwa,
 
 - grubość ścianki.

gdzie: 

p

 

-

 

przewodność  cieplna 

właściwa,

  

-

 

grubość ścianki.

p

p

background image

NATĘŻENIE 

STRUMIENIA 

CIEPLNEGO 

PRZENIKAJĄCEGO MIĘDZY PŁYNAMI MOŻNA 
OKREŚLIĆ WZOREM:

NATĘŻENIE 

STRUMIENIA 

CIEPLNEGO 

PRZENIKAJĄCEGO MIĘDZY PŁYNAMI MOŻNA 
OKREŚLIĆ WZOREM:

)

(

1

1

2

1

2

1

2

1

f

f

f

f

T

T

k

T

T

q

)

(

1

1

2

1

2

1

2

1

f

f

f

f

T

T

k

T

T

q

2

1

1

1

1

k

2

1

1

1

1

k

Wielkość  k  nazywa  się 
współczynnikiem 
przenikania ciepła

Wielkość 

k

  nazywa  się 

współczynnikiem 
przenikania ciepła

background image

GDY  RUCH  CIEPŁA  NASTĘPUJE  NA  DRODZE 
WNIKANIA  (PRZEWODZENIE  +  KONWEKCJA) 
ORAZ  PROMIENIOWANIE,  TO  PRZEKAZAWANĄ 
ILOŚĆ CIEPŁA ZAPISZEMY, JAKO:

GDY  RUCH  CIEPŁA  NASTĘPUJE  NA  DRODZE 
WNIKANIA  (PRZEWODZENIE  +  KONWEKCJA) 
ORAZ  PROMIENIOWANIE,  TO  PRZEKAZAWANĄ 
ILOŚĆ CIEPŁA ZAPISZEMY, JAKO:

)

(

)

(

w

f

r

k

T

T

S

Q

)

(

)

(

w

f

r

k

T

T

S

Q

gdzie:
Q    -  ilość  ciepła  przekazywana  na  drodze  złożonej 
wymiany,

k

 - cząsteczkowy współczynnik wnikania na drodze 

konwekcji 
       i przewodzenia,

r

 

współczynnik 

wnikania 

ciepła 

przez 

promieniowanie.  

gdzie:

Q

    -  ilość  ciepła  przekazywana  na  drodze  złożonej 

wymiany,

k

 - cząsteczkowy współczynnik wnikania na drodze 

konwekcji 
       i przewodzenia,

r

 

współczynnik 

wnikania 

ciepła 

przez 

promieniowanie.  

background image

PRZEWODNICTWO 

PRZEWODNICTWO 

CIEPŁA

CIEPŁA

PRZEWODNICTWO 

PRZEWODNICTWO 

CIEPŁA

CIEPŁA

JEST  TO,  ZJAWISKO  PRZEPŁYWU

JEST  TO,  ZJAWISKO  PRZEPŁYWU

  ENERGII

  ENERGII

 

 

CIEPLNEJ POMIĘDZY NIERÓWNOMIERNIE 

CIEPLNEJ POMIĘDZY NIERÓWNOMIERNIE 

OGRZANYMI 

CIAŁAMI. 

W PRZYPADKU 

OGRZANYMI 

CIAŁAMI. 

W PRZYPADKU 

GAZU  POLEGA  ONO,  MIKROSKOPOWO 

GAZU  POLEGA  ONO,  MIKROSKOPOWO 

RZECZ 

UJMUJĄC, 

NA 

WZAJEMNYM 

RZECZ 

UJMUJĄC, 

NA 

WZAJEMNYM 

PRZEKAZIE 

ENERGII 

BEZWŁADNEGO 

PRZEKAZIE 

ENERGII 

BEZWŁADNEGO 

RUCHU 

CIEPLNEGO 

MOLEKUŁ 

RUCHU 

CIEPLNEGO 

MOLEKUŁ 

PROWADZĄCYM  DO  WYRÓWNYWANIA  SIĘ 

PROWADZĄCYM  DO  WYRÓWNYWANIA  SIĘ 

(UŚREDNIANIA) 

TEJ 

ENERGII

(UŚREDNIANIA) 

TEJ 

ENERGII

 

 

(TEMPERATURY)

(TEMPERATURY)

.

.

JEST  TO,  ZJAWISKO  PRZEPŁYWU

JEST  TO,  ZJAWISKO  PRZEPŁYWU

  ENERGII

  ENERGII

 

 

CIEPLNEJ POMIĘDZY NIERÓWNOMIERNIE 

CIEPLNEJ POMIĘDZY NIERÓWNOMIERNIE 

OGRZANYMI 

CIAŁAMI. 

W PRZYPADKU 

OGRZANYMI 

CIAŁAMI. 

W PRZYPADKU 

GAZU  POLEGA  ONO,  MIKROSKOPOWO 

GAZU  POLEGA  ONO,  MIKROSKOPOWO 

RZECZ 

UJMUJĄC, 

NA 

WZAJEMNYM 

RZECZ 

UJMUJĄC, 

NA 

WZAJEMNYM 

PRZEKAZIE 

ENERGII 

BEZWŁADNEGO 

PRZEKAZIE 

ENERGII 

BEZWŁADNEGO 

RUCHU 

CIEPLNEGO 

MOLEKUŁ 

RUCHU 

CIEPLNEGO 

MOLEKUŁ 

PROWADZĄCYM  DO  WYRÓWNYWANIA  SIĘ 

PROWADZĄCYM  DO  WYRÓWNYWANIA  SIĘ 

(UŚREDNIANIA) 

TEJ 

ENERGII

(UŚREDNIANIA) 

TEJ 

ENERGII

 

 

(TEMPERATURY)

(TEMPERATURY)

.

.

background image

DLA  CIAŁ  STAŁYCH  W MIKROSKOPOWYM 

DLA  CIAŁ  STAŁYCH  W MIKROSKOPOWYM 

OPISIE PROCESU PRZEWODNICTWA CIEPŁA 

OPISIE PROCESU PRZEWODNICTWA CIEPŁA 

ISTOTNĄ  ROLĘ  PEŁNIĄ

ISTOTNĄ  ROLĘ  PEŁNIĄ

  DRGANIA  SIECI 

  DRGANIA  SIECI 

KRYSTALICZNEJ 

(FOTON)

KRYSTALICZNEJ 

(FOTON)

 

I WZAJEMNE 

 

I WZAJEMNE 

ODDZIAŁYWANIE  NOŚNIKÓW  PRĄDU  (

ODDZIAŁYWANIE  NOŚNIKÓW  PRĄDU  (

GAZ 

GAZ 

ELEKTRONOWY).

ELEKTRONOWY).

DLA  CIAŁ  STAŁYCH  W MIKROSKOPOWYM 

DLA  CIAŁ  STAŁYCH  W MIKROSKOPOWYM 

OPISIE PROCESU PRZEWODNICTWA CIEPŁA 

OPISIE PROCESU PRZEWODNICTWA CIEPŁA 

ISTOTNĄ  ROLĘ  PEŁNIĄ

ISTOTNĄ  ROLĘ  PEŁNIĄ

  DRGANIA  SIECI 

  DRGANIA  SIECI 

KRYSTALICZNEJ 

(FOTON)

KRYSTALICZNEJ 

(FOTON)

 

I WZAJEMNE 

 

I WZAJEMNE 

ODDZIAŁYWANIE  NOŚNIKÓW  PRĄDU  (

ODDZIAŁYWANIE  NOŚNIKÓW  PRĄDU  (

GAZ 

GAZ 

ELEKTRONOWY).

ELEKTRONOWY).

background image

WYMIENNIKI 

CIEPŁA 

WYMIENNIKI 

CIEPŁA 

SĄ    PRZEZNACZONE 

SĄ    PRZEZNACZONE 

DO 

WSPÓŁPRACY 

DO 

WSPÓŁPRACY 

DWOMA 

DWOMA 

NIEZALEŻNYMI 

NIEZALEŻNYMI 

OBIEGAMI. 

OBIEGAMI. 

WYMIENNIKI 

CIEPŁA 

WYMIENNIKI 

CIEPŁA 

SĄ    PRZEZNACZONE 

SĄ    PRZEZNACZONE 

DO 

WSPÓŁPRACY 

DO 

WSPÓŁPRACY 

DWOMA 

DWOMA 

NIEZALEŻNYMI 

NIEZALEŻNYMI 

OBIEGAMI. 

OBIEGAMI. 

WYMIENNIKI

WYMIENNIKI

 CIEPŁA

 CIEPŁA

WYMIENNIKI

WYMIENNIKI

 CIEPŁA

 CIEPŁA

PRZYKŁĄDEM 

MOGĄ 

BYĆ 

PŁASZCZOWO-

RUROWE 
WYMIENNIKI CIEPŁA

PRZYKŁĄDEM 

MOGĄ 

BYĆ 

PŁASZCZOWO-

RUROWE 
WYMIENNIKI CIEPŁA

background image

WYMIENNIKI  CIEPŁA  PŁASZCZOWO-
RUROWE  I  PŁYTOWE  STOSOWANE  SĄ 
NAJCZĘŚCIEJ:

WYMIENNIKI  CIEPŁA  PŁASZCZOWO-
RUROWE  I  PŁYTOWE  STOSOWANE  SĄ 
NAJCZĘŚCIEJ:

zastosowanie

medium

czynnik  chłodzący / 

grzewczy

jako chłodnica

woda, olej, emulsja, ług, 

sprężone powietrze, 

sprężony gaz

woda (słodka, morska lub 

zmieszana)

jako kondensator

para

woda (słodka, morska lub 

zmieszana)

jako ogrzewacz

woda słodka, woda 

morska, olej, gaz

gorąca woda

background image

 płaszczowo-rurowy wymiennik (chłodnica / 

ogrzewacz cieczy i gazów, kondensator) pow. 
chłodząca  od 2 do 320 m

2

 

 płaszczowo-rurowy wymiennik

 (chłodnica / 

ogrzewacz cieczy i gazów, kondensator) pow. 
chłodząca  od 2 do 320 m

2

 

 wymiennik z rurami użebrowanymi 

(chłodnica / ogrzewacz cieczy i gazów) pow. 
chłodząca  od 10 do 600 m

2

 wymiennik z rurami użebrowanymi

 

(chłodnica / ogrzewacz cieczy i gazów) pow. 
chłodząca  od 10 do 600 m

2

 wymiennik z rurami użebrowanymi 

(chłodnica / ogrzewacz cieczy i gazów) pow. 
chłodząca od 10 do 950
 m

2

 wymiennik z rurami użebrowanymi

 

(chłodnica / ogrzewacz cieczy i gazów) pow. 
chłodząca od 10 do 950

 

m

2

 płaszczowo-rurowy wymiennik (chłodnica 

powietrza i innych gazów) pow. chłodząca od 4 
do 133
 m

2

 płaszczowo-rurowy wymiennik

 (chłodnica 

powietrza i innych gazów) pow. chłodząca od 4 
do 133
 m

2

 płytowy wymiennik (chłodnica / ogrzewacz 

cieczy, kondensator) pow. chłodząca  od 0,5 do 
1000
 m

2

 płytowy wymiennik

 

(chłodnica / ogrzewacz 

cieczy, kondensator) pow. chłodząca  od 0,5 do 
1000
 m

2

 płaszczowo-rurowy wymiennik (chłodnica / 

ogrzewacz cieczy) pow. chłodząca od 1,3 do 
130 m

2

 płaszczowo-rurowy wymiennik

 (chłodnica / 

ogrzewacz cieczy) pow. chłodząca od 1,3 do 
130 m

2

background image

PAROWNIKI  PŁYTOWE

  - 

  - 

WYMIENNIKI  TEGO 

WYMIENNIKI  TEGO 

TYPU  PRZEZNACZONE  SĄ  DO  WSPÓŁPRACY 

TYPU  PRZEZNACZONE  SĄ  DO  WSPÓŁPRACY 

DWOMA 

NIEZALEŻNYMI 

OBIEGAMI 

DWOMA 

NIEZALEŻNYMI 

OBIEGAMI 

CHŁODNICZYMI. 

CHŁODNICZYMI. 

PAROWNIKI  PŁYTOWE

  - 

  - 

WYMIENNIKI  TEGO 

WYMIENNIKI  TEGO 

TYPU  PRZEZNACZONE  SĄ  DO  WSPÓŁPRACY 

TYPU  PRZEZNACZONE  SĄ  DO  WSPÓŁPRACY 

DWOMA 

NIEZALEŻNYMI 

OBIEGAMI 

DWOMA 

NIEZALEŻNYMI 

OBIEGAMI 

CHŁODNICZYMI. 

CHŁODNICZYMI. 

background image

SPECJALNA 

BUDOWA 

WEWNĘTRZNA 

SPECJALNA 

BUDOWA 

WEWNĘTRZNA 

WYMIENNIKA  POWODUJE  TO,  ŻE  KAŻDY 

WYMIENNIKA  POWODUJE  TO,  ŻE  KAŻDY 

KANAŁ 

KANAŁ 

W

W

  PRZESTRZENI  OCHŁADZANEJ 

  PRZESTRZENI  OCHŁADZANEJ 

SĄSIADUJE 

DWOMA 

KANAŁAMI 

SĄSIADUJE 

DWOMA 

KANAŁAMI 

NIEZALEŻNYCH  OBIEGÓW  CHŁODNICZYCH 

NIEZALEŻNYCH  OBIEGÓW  CHŁODNICZYCH 

R1

R1

 I 

 I 

R2

R2

SPECJALNA 

BUDOWA 

WEWNĘTRZNA 

SPECJALNA 

BUDOWA 

WEWNĘTRZNA 

WYMIENNIKA  POWODUJE  TO,  ŻE  KAŻDY 

WYMIENNIKA  POWODUJE  TO,  ŻE  KAŻDY 

KANAŁ 

KANAŁ 

W

W

  PRZESTRZENI  OCHŁADZANEJ 

  PRZESTRZENI  OCHŁADZANEJ 

SĄSIADUJE 

DWOMA 

KANAŁAMI 

SĄSIADUJE 

DWOMA 

KANAŁAMI 

NIEZALEŻNYCH  OBIEGÓW  CHŁODNICZYCH 

NIEZALEŻNYCH  OBIEGÓW  CHŁODNICZYCH 

R1

R1

 I 

 I 

R2

R2

background image

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ


Document Outline