Co to jest współczynnik transferu ciepła?

Współczynnik przenoszenia ciepła określa łatwość, z jaką ciepło przechodzi z jednego materiału do drugiego, zwykle z stałego do płynu lub gazu, lub z płynu lub gazu do ciała stałego. Ciepło może również przechodzić z płynu do gazu lub odwrotnie, na przykład w przypadku chłodnego powietrza nad ciepłym jeziorem. Ciepło zawsze będzie płynąć z gorącego do zimna w przypadku materiałów w bezpośrednim kontakcie.

Współczynniki transferu ciepła są zawsze brane pod uwagę przy projektowaniu urządzeń, które ma specjalnie przeznaczone do przenoszenia ciepła - lub nie przenoszenia ciepła. Gotowanie garnków, chłodzące płetwy na silniku motocyklowym, dmuchanie łyżki zbyt gorącej zupy lub jedna osoba ocieplająca zimne ręce drugiej to przypadki zwiększania współczynnika przenoszenia ciepła. Największym pojedynczym czynnikiem przyczyniającym się do lepszych współczynników transferu ciepła, biorąc pod uwagę ograniczenia materiałowe, jest szybki ruch fazy płynów komponentów. Wmuchanie powietrza przez chłodnicy, indukujące turbulentne przepływ w wymienniku ciepła lub szybko poruszające się powietrze w piecu konwekcyjnym EFFECT DUŻO wyższe współczynniki transferu ciepła niż warunki. Wynika to z faktu, że więcej cząsteczek wchłaniania ciepła jest prezentowanych na gorącą powierzchnię w krótszym czasie.

Z drugiej strony poszukiwanie wysoce skutecznej izolacji rozważa również współczynnik transferu ciepła każdego z jego interfejsów. Izolacja jest ważna dla lodówek i zamrażarki, chłodnic piknikowych, odzieży zimowej i energooszczędnych domów. Przestrzenie martwej powietrza, pustki w piance i materiały o niskiej przewodności pomagają zapewnić izolację.

Ilościowo współczynnik transferu ciepła jest funkcją dwóch kontaktów; temperatura każdego z nich, która determinuje siłę napędową; oraz czynniki, które poprawiają lub umniejszają przenoszenie ciepła, takie jak odpowiednio konwekcja lub zanieczyszczenie powierzchni. Równania określają ilość ciepła przenoszonego na jednostkę powierzchni, na temperaturę stopniaRóżnica między dwoma sąsiednimi materiałami i okresem czasu. Obliczenia dotyczące rozmiaru sprzętu przemysłowego, takie jak grzejniki i wymienniki ciepła, zwykle rozwiązują ciepło przenoszone na godzinę, ponieważ zdolność produkcji roślin jest zwykle określana co godzinę.

Ogólny współczynnik transferu ciepła, taki jak często stosowany w równaniach wymiennika ciepła, musiałby wziąć pod uwagę szereg czynników. W tym przykładzie nasycona para w danej temperaturze, interfejs pary do rurki, przewodność przez ścianę rurki, interfejs do cieczy wewnątrz rur, takich jak olej, i temperatura przychodzącego oleju. Informacje z tych czynników mogą pomóc w ustaleniu, jak duży byłby wymiennik ciepła i jaka strategia projektowania i materiałów działałaby najlepiej.