Hva er en varmeoverføringskoeffisient?
Varmeoverføringskoeffisienten definerer den enkle varmen passerer fra et materiale til et annet, vanligvis fra et faststoff til en væske eller gass, eller fra en væske eller gass til et faststoff. Varme kan også passere fra en væske til en gass eller eller omvendt, for eksempel er tilfelle av kjølig luft over en varm innsjø. Varmen vil alltid strømme fra varmt til kulde for materialer i direkte kontakt.
Varmeoverføringskoeffisienter vurderes alltid når du designer utstyr som er spesifikt ment å overføre varme - eller ikke overføre varme. Kokekonser, kjølefinner på en motorsykkelmotor, blåser på en skje med for varm suppe, eller en person som varmer andres kalde hender er alle tilfeller for å forbedre varmeoverføringskoeffisienten. Den største enkelt bidragsyteren til bedre varmeoverføringskoeffisienter, gitt de materielle begrensningene, er rask bevegelse av fluidfasen til komponentene. Blåser luft gjennom en radiator, induserer turbulent strømning i en varmeveksler, eller raskt beveger luft i en konveksjonsovn eFFECT mye høyere varmeoverføringskoeffisienter enn stille forhold. Dette er fordi flere molekyler for å absorbere varme blir presentert for den varme overflaten på kortere tid.
På den annen side vurderer søket etter svært effektiv isolasjon også varmeoverføringskoeffisienten for hvert av grensesnittene. Isolasjon er viktig for kjøleskap og frysere, piknikkkjøler, vinterklær og energieffektive hjem. Døde luftrom, hulrom i skum og materialer med lav konduktivitet er med på å gi isolasjon.
Kvantitativt er varmeoverføringskoeffisienten en funksjon av de to materialene i kontakt; temperaturen til hver, som bestemmer drivkraften; og faktorer som forbedrer eller forringer varmeoverføringen, for eksempel konveksjon eller overflateforbindelse. Ligningene bestemmer mengden varme som overføres per arealenhet, per grad temperaturForskjell mellom de to tilstøtende materialene og per tidsperiode. Beregninger for størrelse industrielt utstyr, for eksempel varmeovner og varmevekslere, løser vanligvis for varmeoverført per time fordi planteproduksjonskapasiteten vanligvis bestemmes på timebasis.
En samlet varmeoverføringskoeffisient, slik som ofte brukes i varmevekslerligninger, må vurdere en rekke faktorer. I dette eksemplet, den mettede dampen ved en gitt temperatur, grensesnittet for damp til rør, konduktivitet gjennom rørveggen, grensesnittet til væsken inne i rørene som olje og temperaturen på innkommende olje, må alle vurderes. Informasjon fra disse faktorene kan bidra til å bestemme hvor stor varmeveksler ville være nødvendig, og hvilken design og materialstrategi som vil fungere best.