A hőátadás.

Az előadások a következő témára: "A hőátadás."— Előadás másolata:

1 A hőátadás

2  (W/m2·K) a hőátadási tényező
Áramló közegek és szilárd testek között lezajló hőterjedési jelenség.  (W/m2·K) a hőátadási tényező NEM anyagjellemző, hanem függ az áramlás jellegétől, az áramlás kialakulásának körülményeitől, az áramló közeg fizikai jellemzőitől, a hőáramlás irányától, a hőátadó felület tulajdonságaitól, az áramlástani és termikus határréteg kölcsönös, alakulásától. Elvileg alkalmazható a Fourier-féle összefüggés, de az áramlás határrétegére vonatkozóan gyakorlatilag lehetetlen meghatározni a hővezetési tényezőt, mely ráadásul távolról sem tekinthető állandónak. Ezért egy hasonló, de más elvi alapokon álló tapasztalati összefüggést használnak ilyen esetekre. A hőátadási tényező bonyolult és sok tényezőtől és körülménytől való függése miatt meghatározása kísérleti alapokon, a hasonlóságelmélet törvényei szerint felállított, hasonlósági kritériumokat tartalmazó összefüggésekkel történik. Newton-féle tapasztalati törvény az időegység alatt átvitt hőmennyiségre. Hő- és Áramlástan II. Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

3 Hasonlósági kritériumok
Re szám áramlástani hasonlóság (súrlódási erő – tehetetlenségi erő) Gr szám áramlástani hasonlóság (súrlódási erő – felhajtóerő) Fr szám áramlástani hasonlóság (tehetetlenségi erő – térerő) Pr szám hőfok- és sebességmező hasonlósága Pe szám hőmérsékleti terek hasonlósága Nu szám hőátadási folyamatok hasonlósága St szám hőátadási folyamatok hasonlósága Hő- és Áramlástan II. Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

4 A kriteriális egyenletek felépítése
A C, m, n, p és q konstansokat méréssel határozzák meg a különböző hőátadási jelenségekhez! Kényszerített áramlásoknál a Gr szám, szabad áramlásoknál a Re szám nem játszik szerepet. Az L/d viszonyszám csak csövek esetében játszik szerepet. Hő- és Áramlástan II. Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

5 Ellenőrző kérdések (1) Írja fel a hőátadás Newton-féle egyenletét! Mi hőátadási tényező mértékegysége? Milyen körülményektől függ a hőátadási tényező? Melyek a hőátadási folyamatok szempontjából legfontosabb hasonlósági kritériumok? Mi a különlegessége a Prandtl-számnak? Mi a hőmérsékletvezetési tényező? Milyen hőátadási folyamatok esetén játszik fontos szerepet a Grasshof-szám? Hő- és Áramlástan II. Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

6 Ellenőrző kérdések (2) Milyen általános formája van a hőátadási tényező meghatározására szolgáló ún. kritériális egyenleteknek? Melyek a hőátadási tényező meghatározásának elvi lépései a kritériális egyenletek felhasználása esetén? Mi a Nusselt-szám és mi a jelentősége? Hő- és Áramlástan II. Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék