Существует ли уравнение конвективного теплообмена?

Есть ли уравнение, которое я могу использовать для расчета температуры (как функции времени) объекта, который получает или теряет тепло за счет конвекции? Или, что то же самое, скорость передачи энергии от объекта к окружающей жидкости (или наоборот)? Он может включать константы, представляющие свойства объекта и окружающей жидкости.

Я знаю уравнение теплопроводности и закон Стефана-Больцмана для излучения, но не могу придумать ни одного для конвекции.

Думаю, вы это уже видели, но вот статьи из Википедии с некоторой информацией: Конвекция против теплопроводности , закон охлаждения Ньютона .
@Marek: хм, интересно. Я просмотрел их раньше, но, взглянув еще раз, я заметил, что по последней ссылке есть формулы для расчета коэффициента теплопередачи. час для определенных систем. Мне было бы очень интересно увидеть информацию о формулах для шлангов, размещенных здесь, если вы (или кто-либо еще) склонны это делать.
Боюсь, что я ничего не знаю об этих темах, кроме общего обзора. Но я тоже очень хочу узнать больше, поэтому я надеюсь, что кто-то еще уточнит.

Ответы (5)

http://www.egr.msu.edu/~somerton/Nusselt/

здесь вы можете найти некоторые формулы для вычисления чисел Нуссельта, Прандтля, Рейнольдса, Рэлея и Грасгофа. Это важно для оценки условий в различных системах. Цифры подскажут вам, в каком состоянии находится конвекция вокруг вашей геометрии (естественная, вынужденная, ламинарная, турбулентная, внешняя, внутренняя). Для каждого случая существует некоторая корреляция.

Более подробную информацию о числе Нуссельта и других вы можете найти, например. в Википедии.

После расчета удобных чисел вы можете рассчитать коэффициент теплопередачи по нуберу Нуссельта.

Если бы вас интересовало распределение температуры внутри твердого тела, находящегося в контакте с жидкостью (например, газом или жидкостью), вы бы решили уравнение теплопроводности, например:

∂ Т ∂ т "=" к ∇ 2 Т
. Потеря тепла через конвекцию в окружающую жидкость будет проявляться при выборе граничных условий, и, в частности, вы должны использовать условие Робина (или смешанное условие), которое представляет собой баланс теплопроводности в твердом теле и конвекции в жидкости на границе раздела и может быть получено из применения закона охлаждения Ньютона на границе раздела. Например, на границе л :
к ∂ Т ( т , л ) ∂ н + час Т ( т , л ) "=" г ( т )
где к - теплопроводность в твердом теле и час - коэффициент конвективной теплопередачи жидкости.

Если вас интересует изменение температуры внутри жидкости с конвективным теплообменом, вы хотите решить более общее уравнение теплопроводности, содержащее конвективный член, который затем связывает его решение с решением для движения жидкости (например, Навье-Стокса),

∂ Т ∂ т + ты ~ ⋅ ∇ Т "=" к ∇ 2 Т
где ты ~ - вектор скорости (что делает это уравнение векторным).

Надеюсь, это поможет некоторым.

Ваше здоровье,

Пол Сафье

Из основных принципов нет ничего проще, чем для проводимости или излучения.

Вы можете умножить среднее количество тепла, переносимого конвектирующей жидкостью, на ее массовую скорость потока.

Δ Т "=" с п * ( Т я н − Т о ты т ) * Δ В Δ т р Δ т .

Где Т я н - средняя температура жидкости, движущейся к раковине (холодная сторона) и Т о ты т температура жидкости, движущейся в обратном направлении.

Проблема в том, что вы не можете получить температуру (температуры) конвектирующей жидкости или скорость потока без подробных расчетов или измерений.

В общем случае вам в значительной степени придется обратиться к CFD.

"проводимость излучения"? Я почти уверен, что это не имеет смысла. Возможно, вы имели в виду что-то другое?
@Noldorin: Вы раскрыли самую темную тайну: я плохо печатаю и полагаюсь на закорючки проверки орфографии, чтобы уловить это, поэтому постоянно пропускаю слова ...
Хех, ну, если бы мы могли обойтись без закорючек, мы бы были на english.SE. (хотя: он пропустил "wordos"? :-P) В любом случае, я надеялся на простую формулу, которая не требовала бы скорости потока или температуры, но я не слишком удивлен, узнав, что ее нет.
Ха-ха; теперь это имеет гораздо больше смысла! Как ни странно, «или» не пришло мне в голову, иначе я бы исправил это сам.

Для конвекции у вас есть формула, аналогичная теплопроводности для теплопередачи. http://en.wikipedia.org/wiki/Nusselt_number

г Вопрос г т "=" − Н ты к ф А Δ Т л

Некоторые формулы (например, для цилиндров, таких как трубы) есть в следующей книге: Bosworth RCL Явления теплопередачи. Поток тепла в физических системах. – Ассоциированные общие публикации, PTY. ООО – Сидней. – 1952. 211 с. Для охлаждения трубы на воздухе важны как теплопроводность (в так называемой застойной пленке вблизи трубы), так и конвекция. Интересно, что соответствующие коэффициенты зависят от ориентации труб (вертикальная/горизонтальная).

Существует ли уравнение конвективного теплообмена?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v