15 Promieniowanie: wymiana ciepła między dwiema powierzchniami

Promieniowanie jest to mechanizm przekazywania ciepła, zawsze przebiega z ciała o wyższej temperaturze do ciała o niższej temperaturze, zgodnie z drugą zasada termodynamiki. Wymiana zachodzi do momentu osiągnięcia stanu równowagi termicznej. Promieniowanie to fala elektromagnetyczna o określonym widmie częstotliwości. Przykładem promieniowania cieplnego jest podczerwień emitowana przez wszystkie ciała w naszym otoczeniu. Promieniowanie cieplne nie zależy od obecności innych ciała. W przypadku ciała stałych zależy głównie od ich powierzchni. Różne jest promieniowanie dla ciał chropowatych i dla ciał wypolerowanych.

16 Ustalone przewodzenie ciepła przez ściany płaskie i cylindryczne

Proces ustalony- parametry określające ten proces nie zmieniają się w czasie w przypadku procesów cieplnych to temperatura i stan skupienia. Aby rozpatrywać proces przewodzenia ciepła musimy znać temperaturę powierzchni zewnętrznych układu, przez które przewodzone jest ciepło. Warunkiem zajścia tego procesu jest różnica temperatur i odległości przez którą ciepło jest przewodzone. Proces ustalony (dQ/dt)= q= const oznacza, że ilość ciepła oddanego przez ośrodek grzejny w czasie równy jest ilości ciepła przewodzonego przez ściankę oraz ciepła oddanego.

Ścianka płaska: Rozkład temp. wewnątrz ścianki jest prostoliniowy, wyraża je równanie Fouriera

Q= λ/δ F(T_w1-T_w2)

Gdzie:

λ- współczynnik przenikania [ W/(mK)]

F-Powierzchnia wymiany

δ- grubość ścianki

T_w1- temp. ścianki o wyższej temp.

T_{w2 -} temp. ścianki o niższej temp.

Przewodzenie przez kilka warstw: Q₁ =Q₂ = Q₃

Ściana cylindryczna :

Q= λ/δ Fm (t1-t2)

Fm- powierzchnia zastępcza Fm= πdmL

L-długość rury

Śr. Zastępcza: dla: dz/dw<2 dm=(dz-dw)/2

Dla : dz/dw>2

Wielowarstwowa ścianka cylindryczna:

---